DE112020001010T5 - TURBINE BLADE, MANUFACTURING METHOD FOR TURBINE BLADE AND GAS TURBINE - Google Patents

TURBINE BLADE, MANUFACTURING METHOD FOR TURBINE BLADE AND GAS TURBINE Download PDF

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Masayoshi Hatta
Keita Takamura
Susumu Wakazono
Takashi Fujii
Hiroyuki Otomo
Yosuke Mukai
Kazuhisa Tamura
Takaaki Oda
Hiroshi Kawasaki
Hiroyuki Kishihara
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Abstract

Es wird eine Turbinenschaufel, ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel und eine Gasturbine bereitgestellt. In der Turbinenschaufel mit einem Kühldurchgang, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung vorgesehen ist, umfasst der Kühldurchgang: ein erstes Kühlloch, das ein Ende umfasst, das sich zu einem vorderen Ende öffnet, und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist; und ein zweites Kühlloch, das ein Ende umfasst, das mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, und einen Innendurchmesser aufweist, der zu einem Basisende zunimmt. Eine Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, beträgt 40% bis 60% einer Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende.A turbine blade, a manufacturing method for a turbine blade, and a gas turbine are provided. In the turbine blade having a cooling passage provided along a blade height direction, the cooling passage includes: a first cooling hole that includes an end that opens to a front end and has an inner diameter that is constant along the blade height direction; and a second cooling hole that includes one end that communicates with the other end of the first cooling hole without a difference in height and has an inner diameter that increases toward a base end. A length from the one end of the first cooling hole to a position where the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other is 40% to 60% of a length from the one end of the first cooling hole to a gas path surface at the base end .

Description

Gebietarea

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Turbinenschaufel, wie etwa eine Rotorschaufel und eine Leitschaufel, die auf eine Gasturbine angewendet werden, ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel und eine Gasturbine mit der Turbinenschaufel.The present invention relates to a turbine blade such as a rotor blade and a guide vane applied to a gas turbine, a manufacturing method for a turbine blade, and a gas turbine including the turbine blade.

Hintergrundbackground

Eine Gasturbine umfasst einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine. Der Verdichter verdichtet Luft, die von einem Lufteinlass angesaugt wird, um verdichtete Luft mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck zu sein. Die Brennkammer führt der verdichteten Luft Brennstoff zu, um das Gemisch zu verbrennen, und erzeugt ein Verbrennungsgas mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck. Die Turbine wird durch das Verbrennungsgas angetrieben, und treibt einen Energiegenerator an, der koaxial daran gekoppelt ist.A gas turbine includes a compressor, a combustor, and a turbine. The compressor compresses air sucked from an air inlet to be compressed air having a high temperature and a high pressure. The combustion chamber supplies fuel to the compressed air to burn the mixture, and generates a combustion gas having a high temperature and a high pressure. The turbine is driven by the combustion gas and drives an energy generator that is coaxially coupled thereto.

Es ist bekannt, dass ein Kühldurchgang im Inneren einer Turbinenschaufel, wie etwa einer Rotorschaufel und einer Leitschaufel, einer Gasturbine vorgesehen ist, und bewirkt wird, dass ein Kühlmittel bzw. ein Kühlfluid durch den Kühldurchgang strömt, um die Turbinenschaufel zu kühlen, die einer Gasströmung mit hoher Temperatur ausgesetzt ist. Beispielsweise offenbart die folgende Patentschrift 1 einen Artikel, in dem eine Vielzahl von Kühllöchern vorgesehen ist, durch die ein Kühlmedium zu einem Schaufelteil entlang der Längsrichtung strömt, wobei die Kühllöcher durch den Schaufelteil verlaufen, und die Kühllöcher einen Teil mit großem Durchmesser, einen Teil mit mittlerem Durchmesser und einen Teil mit kleinem Durchmesser, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, umfassen, um die Schaufel bis zu einem Vorderendabschnitt der Schaufel in ausreichendem Maße zu kühlen. Die folgende Patentschrift 2 offenbart einen Artikel, in dem eine Vielzahl von Kühldurchgängen vorgesehen ist, durch die Kühlluft zu einem Schaufelteil entlang der Längsrichtung strömt, wobei die Kühldurchgänge durch den Schaufelteil verlaufen, und die Durchmesser der Kühldurchgänge in einer vorderen und einer hinteren Richtung des Schaufelteils geändert werden.It is known that a cooling passage is provided inside a turbine blade such as a rotor blade and a guide vane of a gas turbine, and a coolant is caused to flow through the cooling passage to cool the turbine blade, which is a gas flow exposed to high temperature. For example, the following Patent Document 1 discloses an article in which a plurality of cooling holes are provided through which a cooling medium flows to a vane part along the longitudinal direction, the cooling holes passing through the vane part, and the cooling holes having a large diameter part, a part with middle diameter and a small diameter part having different diameters in order to sufficiently cool the blade up to a tip portion of the blade. The following Patent Document 2 discloses an article in which a plurality of cooling passages are provided through which cooling air flows to a vane part along the longitudinal direction, the cooling passages passing through the vane part, and the diameters of the cooling passages in a front and a rear direction of the vane part be changed.

ZitierlisteCitation list

PatentliteraturPatent literature

  • Patentschrift 1: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2009-167934Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2009-167934
  • Patentschrift 2: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2012-203100Patent Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2012-203100

Zusammenfassungsummary

Technisches ProblemTechnical problem

In der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Turbinenschaufel sind der Teil mit großem Durchmesser, der Teil mit mittlerem Durchmesser und der Teil mit kleinem Durchmesser, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, durch Anordnen eines Strömungsdurchgang-Änderungsteils an zumindest einem Punkt in der Längsrichtung des Kühllochs angeordnet. Allerdings besteht das Problem, dass, wenn der Strömungsdurchgang-Änderungsteil, dessen Durchmesser geändert wird, an einer vorbestimmten Position in der Längsrichtung des Kühllochs angeordnet ist, eine Belastungskonzentration in dem Strömungsdurchgang-Änderungsteil bewirkt wird, woraus eine Beschädigung der Turbinenschaufel resultieren kann.In the conventional turbine blade described above, the large-diameter part, the middle-diameter part and the small-diameter part having different diameters are arranged by arranging a flow passage changing part at at least one point in the longitudinal direction of the cooling hole. However, there is a problem that when the flow passage changing part whose diameter is changed is disposed at a predetermined position in the longitudinal direction of the cooling hole, stress concentration is caused in the flow passage changing part, which may result in damage to the turbine blade.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, um eine Turbinenschaufel zum Verbessern einer Kühlleistung durch effizientes Kühlen der Schaufel bereitzustellen, und um eine Gasturbine und ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel bereitzustellen, durch das die Turbinenschaufel effizient hergestellt werden kann.An object of the present invention is to solve the above-described problem to provide a turbine blade for improving cooling performance by cooling the blade efficiently, and to provide a gas turbine and a manufacturing method for a turbine blade by which the turbine blade can be manufactured efficiently.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe umfasst eine Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung einen Kühldurchgang, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung vorgesehen ist. Der Kühldurchgang umfasst ein erstes Kühlloch, das ein Ende umfasst, das sich zu einem vorderen Ende öffnet, und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist; und ein zweites Kühlloch, das ein Ende umfasst, das mit einem anderen Ende des ersten Kühllochs ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, und einen Innendurchmesser aufweist, der zu einem Basisende zunimmt. Eine Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, beträgt 40% bis 60% einer Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende.To achieve the above object, a turbine blade according to the present invention includes a cooling passage provided along a blade height direction. The cooling passage includes a first cooling hole that has an end that opens to a front end and has an inner diameter that is constant along the blade height direction; and a second cooling hole that includes one end that communicates with another end of the first cooling hole without a difference in height and has an inner diameter that increases toward a base end. A length from the one end of the first cooling hole to a position where the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other is 40% to 60% of a length from the one end of the first cooling hole to a gas path surface at the base end .

Ferner umfasst eine Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Kühldurchgängen, die entlang einer Schaufelhöhenrichtung vorgesehen und in Abständen in einer vorderen und hinteren Richtung der Schaufel angeordnet sind. Der Kühldurchgang umfasst einen ersten Kühldurchgang, der ein Kühlloch mit einem Innendurchmesser umfasst, der mit einem ersten Erweiterungsverhältnis von einem vorderen Ende zu einem Basisende zunimmt; und einen zweiten Kühldurchgang, der ein Kühlloch mit einem Innendurchmesser umfasst, der konstant ist oder mit einem zweiten Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, von dem vorderen Ende zu dem Basisende zunimmt.Further, a turbine blade according to the present invention includes a plurality of cooling passages provided along a blade height direction and arranged at intervals in a front and rear direction of the blade. The cooling passage includes a first cooling passage, which includes a cooling hole having an inner diameter that increases at a first expansion ratio from a front end to a base end; and a second cooling passage including a cooling hole having an inner diameter that is constant or increases with a second expansion ratio that is smaller than the first expansion ratio from the front end to the base end.

Ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte: Ausbilden eines ersten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung, wobei das erste Kühlloch einen Innendurchmesser aufweist, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung von einem vorderen Ende zu einem Basisende der Turbinenschaufel konstant ist; und Ausbilden eines zweiten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird, so dass das zweite Kühlloch mit dem ersten Kühlloch ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, wobei das zweite Kühlloch einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt. Eine Länge von einem Ende des ersten Kühllochs an einem vorderen Ende der Turbinenschaufel zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, beträgt 40% bis 60% einer Länge von einem Ende des ersten Kühllochs zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende der Turbinenschaufel.A manufacturing method for a turbine blade according to the present invention comprises the steps of: forming a first cooling hole by electrolytic machining, the first cooling hole having an inner diameter that is constant along a blade height direction from a front end to a base end of the turbine blade; and forming a second cooling hole by electrolytic machining while changing a current value and / or a machining speed so that the second cooling hole communicates with the first cooling hole without a difference in height, the second cooling hole having an inner diameter that increases along the blade height direction. A length from one end of the first cooling hole at a front end of the turbine blade to a position where the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other is 40% to 60% of a length from one end of the first cooling hole to a gas path surface the base end of the turbine blade.

Ferner ist ein Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel mit einer Vielzahl von Kühldurchgängen entlang einer Schaufelhöhenrichtung, die in Abständen in einer vorderen und hinteren Richtung einer Schaufel angeordnet sind. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte: Ausbilden eines ersten Kühldurchgangs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von einem vorderen Ende zu einem Basisende der Turbinenschaufel eingestellt wird, wobei der erste Kühldurchgang einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung um ein erstes Erweiterungsverhältnis zunimmt; und Ausbilden eines zweiten Kühldurchgangs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Turbinenschaufel eingestellt wird, wobei der zweite Kühldurchgang einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist oder um ein zweites Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, zunimmt.Further, a manufacturing method according to the present invention is a manufacturing method for a turbine blade having a plurality of cooling passages along a blade height direction that are arranged at intervals in a front and rear direction of a blade. The manufacturing method includes the steps of: forming a first cooling passage by electrolytic machining while adjusting a current value and / or a machining speed from a front end to a base end of the turbine blade, the first cooling passage having an inner diameter that extends along the blade height direction by a first expansion ratio increases; and forming a second cooling passage by electrolytic machining while adjusting a current value and / or a machining speed from the front end to the base end of the turbine blade, the second cooling passage having an inner diameter that is constant along the blade height direction or by a second expansion ratio that is is smaller than the first expansion ratio increases.

Eine Gasturbine gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Verdichter, der konfiguriert ist, um Luft zu verdichten; eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um von dem Verdichter verdichtete Luft mit Brennstoff zu mischen und ein resultierendes Gemisch zu verbrennen; und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung eines von der Brennkammer erzeugten Verbrennungsgases eine Rotationsenergie zu erhalten. Die Turbine umfasst die vorstehend erwähnte Turbinenschaufel.A gas turbine according to the present invention includes a compressor configured to compress air; a combustor configured to mix air compressed by the compressor with fuel and burn a resulting mixture; and a turbine configured to obtain rotational energy using combustion gas generated by the combustion chamber. The turbine includes the aforementioned turbine blade.

Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Mit der Turbinenschaufel, dem Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel, und der Gasturbine gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Kühlleistung durch effizientes Kühlen der Schaufel verbessert werden, und die Turbinenschaufel kann effizient hergestellt werden.With the turbine blade, the manufacturing method for a turbine blade, and the gas turbine according to the present invention, cooling performance can be improved by cooling the blade efficiently, and the turbine blade can be manufactured efficiently.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das die Gesamtkonfiguration einer Gasturbine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 1 Fig. 13 is a schematic diagram showing the overall configuration of a gas turbine according to a first embodiment.
  • 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Rotorschaufel als eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 2 Fig. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating a rotor blade as a turbine blade according to the first embodiment.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrolytische Bearbeitungsvorrichtung darstellt. 3 Fig. 13 is a schematic diagram illustrating an electrolytic machining apparatus.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären eines Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 4th Fig. 13 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment.
  • 5 ist ein Diagramm, das einen Stromwert mit Bezug auf eine Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in einem Durchgang von einem Kühlloch darstellt. 5 Fig. 13 is a diagram showing a current value with respect to a machining distance at the time of machining in one pass from a cooling hole.
  • 6 ist ein Diagramm, das eine Bearbeitungsgeschwindigkeit mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in einem Durchgang von dem Kühlloch darstellt. 6th Fig. 13 is a diagram showing machining speed with respect to machining distance at the time of machining in one pass from the cooling hole.
  • 7 ist ein Diagramm, das einen Stromwert mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in zwei Durchgängen von dem Kühlloch darstellt. 7th Fig. 13 is a graph showing a current value with respect to the machining distance at the time of two-pass machining from the cooling hole.
  • 8 ist ein Diagramm, das die Bearbeitungsgeschwindigkeit mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in zwei Durchgängen von dem Kühlloch darstellt. 8th Fig. 13 is a graph showing machining speed with respect to machining distance at the time of two-pass machining from the cooling hole.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären einer ersten Modifikation des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel. 9 Fig. 13 is a cross-sectional view for explaining a first modification of the manufacturing method for a turbine blade.
  • 10 ist ein schematisches Diagramm, das ein elektrolytisches Bearbeitungswerkzeug darstellt. 10 Fig. 13 is a schematic diagram illustrating an electrolytic machining tool.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären einer zweiten Modifikation des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel. 11 Fig. 13 is a cross-sectional view for explaining a second modification of the manufacturing method for a turbine blade.
  • 12 ist ein schematisches Diagramm, das das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug darstellt. 12th Fig. 13 is a schematic diagram illustrating the electrolytic machining tool.
  • 13 ist ein Diagramm, das ein Kühlloch-Erweiterungsverhältnis mit Bezug auf eine Stromzufuhrzeit darstellt. 13th Fig. 13 is a diagram showing a cooling hole expansion ratio with respect to a power supply time.
  • 14 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Rotorschaufel als eine Turbinenschaufel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. 14th Fig. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating a rotor blade as a turbine blade according to a second embodiment.
  • 15 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen in einer Schaufelhöhenrichtung darstellt. 15th Fig. 13 is a schematic diagram showing a shape of the rotor blade at different positions in a blade height direction.
  • 16 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Rotorschaufel als eine Turbinenschaufel gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt. 16 Fig. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating a rotor blade as a turbine blade according to a third embodiment.
  • 17 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen in der Schaufelhöhenrichtung darstellt. 17th Fig. 13 is a schematic diagram showing a shape of the rotor blade at different positions in the blade height direction.
  • 18 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Rotorschaufel als eine Turbinenschaufel gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt. 18th Fig. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating a rotor blade as a turbine blade according to a fourth embodiment.
  • 19 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen in der Schaufelhöhenrichtung darstellt. 19th Fig. 13 is a schematic diagram showing a shape of the rotor blade at different positions in the blade height direction.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist auf die Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. In einem Fall, in dem eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen vorliegt, können die Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden. Die Bestandteilselemente der Ausführungsbeispiele umfassen ein für den Fachmann leicht vorstellbares Bestandteilselement, ein im Wesentlichen gleiches Bestandteilselement sowie ein so genanntes Äquivalent.In the following, preferred exemplary embodiments of the present invention are described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the exemplary embodiments. In a case where there are a plurality of exemplary embodiments, the exemplary embodiments can be combined with each other. The constituent elements of the exemplary embodiments include a constituent element easily conceivable to the person skilled in the art, an essentially identical constituent element and a so-called equivalent.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

GasturbineGas turbine

1 ist ein schematisches Diagramm, das die Gesamtkonfiguration einer Gasturbine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass eine Mittelachse eines Rotors der Gasturbine O ist, eine Richtung, in der sich die Achse O erstreckt, eine Axialrichtung Da ist, eine Radialrichtung des Rotors orthogonal zu der Achse O des Rotors eine Schaufelhöhenrichtung Dh ist, und eine auf der Achse O des Rotors zentrierte Umfangsrichtung eine Umfangsrichtung Dc ist. 1 Fig. 13 is a schematic diagram showing the overall configuration of a gas turbine according to a first embodiment. In the following description, it is assumed that a central axis of a rotor of the gas turbine O, a direction in which the axis O extends, is an axial direction There is, a radial direction of the rotor orthogonal to the axis O of the rotor is a blade height direction Ie and a circumferential direction centered on the axis O of the rotor is a circumferential direction Dc is.

In dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 1 dargestellt, umfasst eine Gasturbine 10 einen Verdichter 11, eine Brennkammer 12 und eine Turbine 13. Die Gasturbine 10 ist mit einem Energiegenerator (nicht dargestellt) koaxial gekoppelt und kann elektrische Energie durch den Energiegenerator erzeugen.In the first embodiment, as in 1 shown includes a gas turbine 10 a compressor 11 , a combustion chamber 12th and a turbine 13th . The gas turbine 10 is coaxially coupled to an energy generator (not shown) and can generate electrical energy through the energy generator.

Der Verdichter 11 umfasst einen Lufteinlass 20 zum Ansaugen von Luft. Eine Einlassleitschaufel (IGV: „inlet guide vane“) 22 ist im Inneren einer Verdichtergehäusekammer 21 angeordnet, eine Vielzahl von Leitschaufeln 23 und Rotorschaufeln 24 sind in der Axialrichtung Da alternierend angeordnet, und eine Entlüftungskammer 25 ist außen angeordnet. Die Brennkammer 12 kann der verdichteten Luft, die durch den Verdichter 11 verdichtet ist, Brennstoff zuführen und entzünden, wodurch das Gemisch verbrannt wird. The compressor 11 comprises an air inlet 20 for drawing in air. An inlet guide vane (IGV) 22 is disposed inside a compressor housing chamber 21, a plurality of guide vanes 23 and rotor blades 24 are in the axial direction There arranged alternately, and a vent chamber 25 is arranged outside. The combustion chamber 12th can of the compressed air going through the compressor 11 is compressed, feed fuel and ignite, whereby the mixture is burned.

In der Turbine 13 ist eine Vielzahl von Leitschaufeln 27 und Rotorschaufeln 28 in der Axialrichtung Da im Inneren einer Turbinengehäusekammer 26 alternierend angeordnet. In der Turbinengehäusekammer 26 ist eine Abgaskammer 30 an einer stromabwärtigen Seite über eine Abgasgehäusekammer 29 vorgesehen, und die Abgaskammer 30 umfasst einen Abgasdiffusor 31, der sich zu der Turbine 13 fortsetzt.In the turbine 13th is a variety of guide vanes 27 and rotor blades 28 in the axial direction There arranged alternately in the interior of a turbine housing chamber 26. In the turbine case chamber 26, an exhaust chamber 30 is provided on a downstream side via an exhaust case chamber 29, and the exhaust chamber 30 includes an exhaust gas diffuser 31 that faces the turbine 13th continues.

Ein Rotor 32 ist angeordnet, um durch zentrale Teile des Verdichters 11, der Brennkammer 12, der Turbine 13 und der Abgaskammer 30 zu verlaufen. Ein Endteil auf Seiten des Verdichters 11 des Rotors 32 wird durch ein Lager 33 auf eine rotierbare Weise getragen, und ein Endteil auf Seiten der Abgaskammer 30 wird durch ein Lager 34 auf eine rotierbare Weise getragen. Der Rotor 32 ist durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben befestigt, auf denen die jeweiligen Rotorschaufeln 24 in dem Verdichter 11 montiert sind, und durch Stapeln einer Vielzahl von Scheiben befestigt, auf denen die jeweiligen Rotorschaufeln 28 in der Turbine 30 montiert sind. Eine Antriebswelle des Energiegenerators (nicht dargestellt) ist mit einem Endteil auf Seiten der Abgaskammer 30 des Rotors 32 gekoppelt.One rotor 32 is arranged to pass through central parts of the compressor 11 , the combustion chamber 12th , the turbine 13th and the exhaust chamber 30 to run. An end part on the side of the compressor 11 of the rotor 32 is supported by a bearing 33 in a rotatable manner, and an end part on the exhaust chamber 30 side is supported by a bearing 34 in a rotatable manner. The rotor 32 is attached by stacking a plurality of disks on which the respective rotor blades 24 in the compressor 11 are mounted and secured by stacking a plurality of disks on which the respective rotor blades 28 are mounted in the turbine 30. A drive shaft of the power generator (not shown) has an end part on the exhaust chamber 30 side of the rotor 32 coupled.

In der Gasturbine 10 wird die Verdichtergehäusekammer 21 des Verdichter 11 durch einen Fußteil 35 getragen, die Turbinengehäusekammer 26 der Turbine 13 wird durch einen Fußteil 36 getragen, und die Abgaskammer 30 wird durch einen Fußteil 37 getragen.In the gas turbine 10 becomes the compressor housing chamber 21 of the compressor 11 supported by a foot portion 35, the turbine housing chamber 26 of the turbine 13th is supported by a foot part 36 and the exhaust chamber 30 is supported by a foot part 37.

Somit passiert Luft, die von dem Lufteinlass 20 des Verdichters 11 angesaugt wird, die Einlassleitschaufel 22, die Leitschaufeln 23 und die Rotorschaufeln 24, und wird verdichtet, um verdichtete Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck zu werden. Die Brennkammer 12 führt der verdichteten Luft einen vorbestimmten Brennstoff zu und verbrennt das Gemisch. Ein Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck als ein durch die Brennkammer 12 erzeugtes Arbeitsmittel bzw. Arbeitsfluid passiert die Leitschaufeln 27 und die Rotorschaufeln 28, die die Turbine 13 bilden, um den Rotor 32 anzutreiben und zu rotieren, und treibt den mit dem Rotor 32 gekoppelten Energiegenerator an. Andererseits wird das Verbrennungsgas, das die Turbine 13 angetrieben hat, in die Atmosphäre als ein Rauchgas freigesetzt.Thus, air passes from the air inlet 20 of the compressor 11 is sucked in, the inlet guide vane 22, the guide vanes 23 and the rotor blades 24, and is compressed to become compressed air of high temperature and high pressure. The combustion chamber 12th supplies a predetermined fuel to the compressed air and burns the mixture. A high temperature and high pressure combustion gas as one through the combustion chamber 12th generated working medium or working fluid passes the guide vanes 27 and the rotor blades 28 who have favourited the turbine 13th form to the rotor 32 to drive and rotate, and drives the one with the rotor 32 coupled energy generator. The other hand is the combustion gas that the turbine 13th is released into the atmosphere as a flue gas.

TurbinenschaufelTurbine blade

Im Folgenden wird die Rotorschaufel 28 als die Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die die Rotorschaufel als die Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.The following is the rotor blade 28 as the turbine blade according to the first embodiment will be described in detail. 2 Fig. 13 is a vertical cross sectional view illustrating the rotor blade as the turbine blade according to the first embodiment.

Wie in 2 dargestellt, umfasst die Rotorschaufel 28 einen Schaufelteil 41, eine Plattform 42 und einen Schaufelfußteil 43. Der Schaufelteil 41 weist eine lange Form entlang einer Schaufelhöhenrichtung Dh auf, und ein vorderes Ende 41a weist eine konisch verlaufende Form mit Bezug auf ein Basisende 41b auf. In der Plattform 42 stellen Oberflächen 42a und 42b Gaswegoberflächen dar, und das Basisende 41b des Schaufelteils 41 ist ganzheitlich mit den Oberflächen 42a und 42b verbunden. Der Schaufelfußteil 43 weist eine so genannte Weihnachtsbaumform bei Betrachtung aus der Axialrichtung Da auf und ist mit einer Rückfläche 42c der Plattform 42 ganzheitlich verbunden. Der Schaufelfußteil 43 ist an einem Außenumfangsteil des Rotors 32 befestigt (s. 1).As in 2 shown includes the rotor blade 28 a shovel part 41 , one platform 42 and a root portion 43 . The shovel part 41 has a long shape along a blade height direction Ie on, and a front end 41a has a tapered shape with respect to a base end 41b on. In the platform 42 represent surfaces 42a and 42b Gas path surfaces, and the base end 41b of the blade part 41 is holistic with the surfaces 42a and 42b tied together. The blade root part 43 has a so-called Christmas tree shape when viewed from the axial direction There on and is with a rear surface 42c of the platform 42 holistically connected. The blade root part 43 is on an outer peripheral part of the rotor 32 attached (s. 1 ).

In der Rotorschaufel 28 ist eine Vielzahl von Kühldurchgängen 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Der Kühldurchgang 50 umfasst ein basisendseitiges Kühlloch 51, einen Hohlraumteil 52, ein erstes Kühlloch 53 und ein zweites Kühlloch 54.In the rotor blade 28 is a variety of cooling passages 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passage 50 includes a base end cooling hole 51 , a cavity part 52 , a first cooling hole 53 and a second cooling hole 54 .

Ein Ende des basisendseitigen Kühllochs 51 ist zu einem Basisende der Rotorschaufel 28 geöffnet, d.h., ein Basisende 43a des Schaufelfußteils 43. Das basisendseitige Kühlloch 51 ist entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen und weist einen Innendurchmesser D1 auf, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist. Der Hohlraumteil 52 ist in der Plattform 42 (oder dem Schaufelfußteil 43) vorgesehen. Der Hohlraumteil 52 steht mit dem anderen Endteil des basisendseitigen Kühllochs 51 in Verbindung. Ein Innendurchmesser D2 des Hohlraumteils 52 ist größer als der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51.One end of the base-end cooling hole 51 is to a base end of the rotor blade 28 open, ie, a base end 43a of the blade root part 43 . The cooling hole on the base end 51 is along the blade height direction Ie is provided and has an inner diameter D1 along the blade height direction Ie is constant. The cavity part 52 is in the platform 42 (or the blade root part 43 ) intended. The cavity part 52 stands with the other end part of the base-end-side cooling hole 51 in connection. An inner diameter D2 of the cavity part 52 is larger than the inner diameter D1 of the base-end-side cooling hole 51 .

Ein Ende des ersten Kühllochs 53 ist zu dem vorderen Ende der Rotorschaufel 28 geöffnet, d.h., das Basisende 41b des Schaufelteils 41. Das erste Kühlloch 53 ist entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen und weist einen Innendurchmesser D3 auf, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist. Ein Ende des zweiten Kühllochs 54 steht mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 in Verbindung, und das andere Ende desselben steht mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung. Ein Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54 nimmt von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu. In diesem Fall weist das zweite Kühlloch 54 eine konisch verlaufende Form derart auf, dass der Innendurchmesser von einem Ende zu dem Basisende kontinuierlich zunimmt.One end of the first cooling hole 53 is to the front end of the rotor blade 28 open, that is, the base end 41b of the blade part 41 . The first cooling hole 53 is along the blade height direction Ie is provided and has an inner diameter D3 along the blade height direction Ie is constant. One end of the second cooling hole 54 stands with the other end of the first cooling hole 53 in communication, and the other end thereof is in communication with the cavity part 52 in connection. An inner diameter D4 of the second cooling hole 54 increases gradually from one end to the other end. In this case, the second cooling hole 54 has a tapered shape such that the inner diameter increases continuously from one end to the base end.

Der Innendurchmesser D2 des Hohlraumteils 52 ist größer als der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51, der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51 ist größer als ein maximaler Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54, und ein minimaler Innendurchmesser D3 des zweiten Kühllochs 54 entspricht dem Innendurchmesser D4 des ersten Kühllochs 53. Der Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54 nimmt von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu, und ein Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs 54 ist gleich oder größer als 100% und kleiner als 200%. Das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs 54 ist vorzugsweise gleich oder größer als 100% und kleiner als 175%. Hier ist das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis ein Erweiterungsverhältnis des Innendurchmessers an dem anderen Ende mit Bezug auf den Innendurchmesser an einem Ende des zweiten Kühllochs 54.The inner diameter D2 of the cavity part 52 is larger than the inner diameter D1 of the base-end-side cooling hole 51 , the inner diameter D1 of the base-end cooling hole 51 is larger than a maximum inner diameter D4 of the second cooling hole 54 , and a minimum inner diameter D3 of the second cooling hole 54 corresponds to the inner diameter D4 of the first cooling hole 53 . The inner diameter D4 of the second cooling hole 54 gradually increases from one end to the other end, and an inner diameter expansion ratio of the second cooling hole 54 is equal to or greater than 100% and less than 200%. The inner diameter expansion ratio of the second cooling hole 54 is preferably equal to or greater than 100% and less than 175%. Here, the inner diameter expansion ratio is an expansion ratio of the inner diameter at the other end with respect to the inner diameter at one end of the second cooling hole 54 .

Das erste Kühlloch 53 ist in einem Gebiet A1 an dem vorderen Ende 41a des Schaufelteils 41 ausgebildet, und das zweite Kühlloch 54 ist in einem Gebiet A2 an dem Basisende 41b des Schaufelteils 41 ausgebildet. Unter der Annahme, dass eine Länge entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh, die durch Kombinieren des ersten Kühllochs 53 mit dem zweiten Kühlloch 54 erhalten ist, L(A1+A2) lautet, beträgt eine Länge von einem Ende des ersten Kühllochs (das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41) zu einer Position B, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Gaswegoberfläche an dem Basisende. Die Länge von einem Ende des ersten Kühllochs zu der Position B, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, beträgt also 40% bis 60% einer Länge L von dem vorderen Ende 41a zu der Oberfläche 42b an einer Vorderkante entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh.The first cooling hole 53 is in an area A1 at the front end 41a of the blade part 41 formed, and the second cooling hole 54 is in an area A2 at the base end 41b of the blade part 41 educated. Assuming a length along the blade height direction Ie made by combining the first cooling hole 53 with the second cooling hole 54 is obtained, L is (A1 + A2) is a length of one end of the first cooling hole (the front end 41a of the blade part 41 ) to a position B where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other 40% to 60% of a length from one end of the first cooling hole 53 to the gas path surface at the base end. The length from one end of the first cooling hole to the position B where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 are related to each other, is 40% to 60% of one Length L from the front end 41a to the surface 42b at a leading edge along the blade height direction Ie .

Hier ist das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41 eine Position einer Endfläche an dem vorderen Ende entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh. In einer Struktur, in der eine Spanabdeckung an dem vorderen Ende 41a des Schaufelteils 41 angeordnet ist, stellt das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41 eine Position der Gaswegoberfläche auf der Spanabdeckung dar. Das Basisende 41b des Schaufelteils 41 stellt eine Position einer Endfläche an dem Basisende entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh sowie Positionen der Oberflächen 42a und 42b als die Gaswegoberflächen der Plattform 42 dar. In einem Fall, in dem die Länge entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 definiert ist, stellt die Länge eine Länge an einer Seite des vorderen Endes 41a und eine Oberfläche 43b als eine Position auf der Vorderkante (rechte Seite in 2) des Schaufelteils 41 dar.Here is the front end 41a of the blade part 41 a position of an end face at the front end along the bucket height direction Ie . In a structure in which a chip cover at the front end 41a of the blade part 41 is arranged, represents the front end 41a of the blade part 41 represents a position of the gas path surface on the chip cover. The base end 41b of the blade part 41 represents a position of an end face at the base end along the blade height direction Ie as well as positions of the surfaces 42a and 42b than the gas path surfaces of the platform 42 In a case where the length is along the blade height direction Ie of the blade part 41 is defined, the length represents a length on one side of the front end 41a and a surface 43b as a position on the leading edge (right side in 2 ) of the blade part 41 represent.

Kühlluft wird einem Basisendteil der Rotorschaufel 28 zugeführt und verläuft durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53, um nach außen ausgestoßen zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rotorschaufel 28 durch die Kühlluft gekühlt, die durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53 verläuft. Zu diesem Zeitpunkt strömt die Kühlluft zunächst durch das basisendseitige Kühlloch 51 und den Hohlraumteil 52, um die Plattform 42 und den Schaufelfußteil 43 zu kühlen, und strömt dann durch das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53, um den Schaufelteil 41 zu kühlen.Cooling air becomes a base end part of the rotor blade 28 fed and runs through the cooling hole at the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be expelled outwards. At this point the rotor blade will 28 cooled by the cooling air passing through the cooling hole on the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 runs. At this point in time, the cooling air first flows through the base-end cooling hole 51 and the cavity part 52 to the platform 42 and the blade root part 43 to cool, and then flows through the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to the shovel part 41 to cool.

Typischerweise ist die Kriechfestigkeit der Rotorschaufel 28 in der Nähe der Mitte in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 am Höchsten. Allerdings strömt die Kühlluft durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53 in dieser Reihenfolge, um die Rotorschaufel 28 zu kühlen, so dass die Kühlluft, dessen Temperatur durch Kühlen der Plattform 42 und des Schaufelfußteils 43 angehoben wird, den Schaufelteil 41 kühlt. Demgemäß wird es schwierig, eine mittlere Position in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 mit einer hohen Wärmelast effizient zu kühlen.Typically it is the creep strength of the rotor blade 28 near the center in the blade height direction Ie of the blade part 41 the highest. However, the cooling air flows through the cooling hole on the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 in that order to the rotor blade 28 to cool, so that the cooling air, its temperature by cooling the platform 42 and the blade root part 43 is raised, the blade part 41 cools. Accordingly, it becomes difficult to find an intermediate position in the bucket height direction Ie of the blade part 41 to cool efficiently with a high heat load.

Somit nimmt in dem ersten Ausführungsbeispiel der Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54, das an einer Position in der Nähe der Plattform 42 angeordnet ist, zu, während der Innendurchmesser D3 des ersten Kühllochs 53, das an der mittleren Position in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 angeordnet ist, abnimmt. Um zu bewirken, dass das erste Kühlloch 53 mit dem zweiten Kühlloch 54 ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, wird der Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54 zwischen dem ersten Kühlloch 53 und dem Hohlraumteil 52 kontinuierlich geändert.Thus, in the first embodiment, the inner diameter D4 of the second cooling hole increases 54 that at a position near the platform 42 is arranged, while the inner diameter D3 of the first cooling hole 53 that is at the middle position in the blade height direction Ie of the blade part 41 is arranged, decreases. To cause the first cooling hole 53 with the second cooling hole 54 communicates without a difference in height, the inner diameter becomes D4 of the second cooling hole 54 between the first cooling hole 53 and the cavity part 52 continuously changed.

Die dem Basisendteil der Rotorschaufel 28 zugeführte Kühlluft wird durch das basisendseitige Kühlloch 51 in den Hohlraumteil 52 eingeführt und strömt aus dem Hohlraumteil 52 zu dem zweiten Kühlloch 54 und dem ersten Kühlloch 53, um nach außen ausgestoßen zu werden. An diesem Punkt sind die Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 und des Hohlraumteils 52 größer als die des zweiten Kühllochs 54 und des ersten Kühllochs 53, so dass eine Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft gering ist.The base end part of the rotor blade 28 supplied cooling air is through the base end-side cooling hole 51 into the cavity part 52 is introduced and flows out of the cavity part 52 to the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be expelled outwards. At this point, the inside diameters of the base-end cooling hole are 51 and the cavity part 52 larger than that of the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 so that a flow speed of the cooling air is low.

Andererseits nimmt der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 zu dem ersten Kühlloch 53 graduell ab, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft graduell zunimmt, und die Kühlluft strömt in das erste Kühlloch 53 mit der höchsten Strömungsgeschwindigkeit. Somit wird die Strömungsgeschwindigkeit der von einem Verbindungsteil des zweiten Kühllochs 54 und des ersten Kühllochs 53 zu dem ersten Kühlloch 53 maximal, und die Kühlluft mit einer geringeren Temperatur wird von dem zweiten Kühlloch 54 dem ersten Kühlloch 53 zugeführt. Demgemäß kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende des Schaufelteils 41 effizient gekühlt werden.On the other hand, the inner diameter of the second cooling hole increases 54 to the first cooling hole 53 gradually decreases so that the flow speed of the cooling air gradually increases, and the cooling air flows into the first cooling hole 53 with the highest flow velocity. Thus, the flow rate becomes that of a connection part of the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to the first cooling hole 53 maximum, and the cooling air with a lower temperature is taken from the second cooling hole 54 the first cooling hole 53 fed. Accordingly, a part from the middle position with a high heat load can move to the front end of the blade part 41 be efficiently cooled.

Herstellungsverfahren für TurbinenschaufelManufacturing process for turbine blade

Im Folgenden wird ein Herstellungsverfahren für die Rotorschaufel 28 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, insbesondere ein Verfahren zum Ausbilden des Kühldurchgangs 50 in der Rotorschaufel 28. 3 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektrolytische Bearbeitungsvorrichtung darstellt, und 4 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.The following is a manufacturing method for the rotor blade 28 described in accordance with the first embodiment, in particular a method for forming the cooling passage 50 in the rotor blade 28 . 3 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an electrolytic machining apparatus, and FIG 4th Fig. 13 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment.

Wie in 3 dargestellt, umfasst eine elektrolytische Bearbeitungsvorrichtung 100 eine Vielzahl von elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugen 101 zum Ausbilden der Kühldurchgänge 50 in der Rotorschaufel 28, einen Bewegungsmechanismus 102 zum Fortbewegen des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 und einen Führungsteil 103 zum Führen des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 zum Zeitpunkt eines Fortbewegens des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101.As in 3 shown includes an electrolytic machining apparatus 100 a variety of electrolytic machining tools 101 for forming the cooling passages 50 in the rotor blade 28 , a movement mechanism 102 for moving the electrolytic machining tool 101 and a guide part 103 for guiding the electrolytic machining tool 101 at the time of moving the electrolytic machining tool 101 .

Der Bewegungsmechanismus 102 fährt das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 mit Bezug auf die Rotorschaufel 28 vor und zurück. Der Bewegungsmechanismus 102 ist an dem vorderen Ende 41a des Schaufelteils 41 in der Rotorschaufel 28 angeordnet, und ist konfiguriert, um in der Lage zu sein, mit Bezug auf das vordere Ende 41a vor und zurück zu fahren. The movement mechanism 102 moves the electrolytic processing tool 101 with respect to the rotor blade 28 back and forth. The movement mechanism 102 is at the front end 41a of the blade part 41 in the rotor blade 28 arranged, and configured to be able to with respect to the front end 41a to drive back and forth.

Der Bewegungsmechanismus 102 verwendet beispielsweise eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt), um das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 vor und zurück zu fahren.The movement mechanism 102 uses, for example, a drive device (not shown) to drive the electrolytic machining tool 101 to drive back and forth.

Der Bewegungsmechanismus 102 umfasst eine Vielzahl von Greifteilen 104 zum Greifen eines Basisendes 110b (s. 4) des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 auf einer Oberfläche an dem vorderen Ende 41a der Rotorschaufel 28. Der Greifteil 104 weist eine zylindrische Form auf, dessen innerer Teil hohl ist, und kann das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 3101 greifen, wenn das Basisende 110b des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in ein Ende in der Axialrichtung eingeführt wird. Das andere Ende des Greifteils 104 steht mit einem Strömungsdurchgang einer elektrolytischen Lösung (nicht dargestellt) in Verbindung, und eine elektrolytische Lösung W (s. 4) wird dem Inneren des Greifteils 104 über den Strömungsdurchgang einer elektrolytischen Lösung zugeführt. Eine Zufuhrgröße der elektrolytischen Lösung W kann durch eine Strömungsraten-Steuervorrichtung (nicht dargestellt) optional eingestellt werden. Als die elektrolytische Lösung W werden beispielsweise Schwefelsäure, Salpetersäure, eine Kochsalzlösung und dergleichen verwendet.The movement mechanism 102 comprises a plurality of gripping parts 104 for gripping a base end 110b (see Fig. 4th ) of the electrolytic machining tool 101 on a surface at the front end 41a the rotor blade 28 . The gripping part 104 has a cylindrical shape whose inner part is hollow, and can grip the electrolytic machining tool 3101 when the base end 110b of the electrolytic machining tool 101 is inserted into one end in the axial direction. The other end of the gripping member 104 communicates with an electrolytic solution flow passage (not shown) and an electrolytic solution W (see FIG. 4th An electrolytic solution is supplied to the inside of the gripping part 104 via the flow passage. A supply amount of the electrolytic solution W can be optionally adjusted by a flow rate control device (not shown). As the electrolytic solution W, for example, sulfuric acid, nitric acid, a saline solution and the like are used.

Der Führungsteil 103 ist zwischen demThe leadership part 103 is between the

Bewegungsmechanismus 102 und dem vorderen Ende 41a der Rotorschaufel 28 angeordnet, und führt das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101, das durch den Bewegungsmechanismus 102 vor- und zurückgefahren wird, um in einer vorbestimmten Fortbewegungsrichtung mit Bezug auf das vordere Ende 41a der Rotorschaufel 28 bewegt zu werden. In dem Führungsteil 103 ist eine Vielzahl von Führungslöchern 105 ausgebildet, um zu bewirken, dass die Seite des Bewegungsmechanismus 102 mit der Seite der Rotorschaufel 28 in Verbindung steht. Das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 wird in jedes der Führungslöcher 105 von dem Bewegungsmechanismus 102 zu der Rotorschaufel 28 eingeführt. Wenn das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 durch den Bewegungsmechanismus 102 in diesem Zustand fortbewegt wird, kann das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 an einer gewünschten Position an dem vorderen Ende 41a der Rotorschaufel 28 und mit einem gewünschten Winkel mit Bezug auf das vordere Ende 41a in Abhängigkeit von einer Anordnung des Führungslochs 105 eingeführt werden.Movement mechanism 102 and the front end 41a the rotor blade 28 arranged, and guides the electrolytic machining tool 101 that by the movement mechanism 102 is moved back and forth in a predetermined direction of travel with respect to the front end 41a the rotor blade 28 to be moved. In the guide part 103 a plurality of guide holes 105 are formed to cause the moving mechanism side 102 with the side of the rotor blade 28 communicates. The electrolytic processing tool 101 is inserted into each of the guide holes 105 by the moving mechanism 102 to the rotor blade 28 introduced. When the electrolytic machining tool 101 by the movement mechanism 102 is moved in this state, the electrolytic machining tool 101 at a desired position at the front end 41a the rotor blade 28 and at a desired angle with respect to the front end 41a can be inserted depending on an arrangement of the guide hole 105.

Im Folgenden wird das elektrolytischeThe following is the electrolytic

Bearbeitungswerkzeug 101 beschrieben. Das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bildet den Kühldurchgang 50 in der Rotorschaufel 28 durch elektrolytische Bearbeitung aus. Wie in 4 dargestellt, umfasst das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 einen Werkzeughauptkörper 110 mit einer Elektrode 111 und einer Isolationsschicht 112, die die Elektrode 111 von einem Außenumfang bedeckt, und mit einer zylindrischen Form als ein Ganzes.Editing tool 101 described. The electrolytic processing tool 101 forms the cooling passage 50 in the rotor blade 28 by electrolytic machining. As in 4th shown includes the electrolytic machining tool 101 a tool main body 110 with an electrode 111 and an insulation layer 112 who have favourited the electrode 111 covered by an outer periphery, and with a cylindrical shape as a whole.

Die Elektrode 111 des Werkzeughauptkörpers 110 weist eine zylindrische Form auf, die sich entlang der Achse O erstreckt, und ist aus einem leitfähigen Material mit einer Flexibilität, wie etwa beispielsweise Edelstahl, Kupfer, oder Titan gebildet. Ein hohler Abschnitt im Inneren der Elektrode 111 (innerer Teil der Elektrode 111) steht mit einem hohlen Abschnitt des Greifteils 104 des Bewegungsmechanismus 102 in Verbindung (s. 3). Aufgrund dessen wird bewirkt, dass die elektrolytische Lösung W, die für eine elektrolytische Bearbeitung verwendet wird, durch die Elektrode 111 von dem Basisende 110b (die Seite des Bewegungsmechanismus 102) des Werkzeughauptkörpers 110 zu einem vorderen Ende 110a (die Rotorschaufel 28) strömt.The electrode 111 of the tool main body 110 has a cylindrical shape extending along the axis O and is formed from a conductive material having flexibility such as stainless steel, copper, or titanium, for example. A hollow section inside the electrode 111 (inner part of the electrode 111 ) stands with a hollow portion of the gripping part 104 of the moving mechanism 102 in connection (s. 3 ). Due to this, the electrolytic solution W used for electrolytic processing is caused to pass through the electrode 111 from the base end 110b (the moving mechanism side 102 ) of the main tool body 110 to a forward end 110a (the rotor blade 28 ) flows.

Eine Endfläche der Elektrode 111 an dem vorderen Ende 110a weist eine flache Form orthogonal zu der Achse O oder eine konisch verlaufende Form auf. Die Elektrode 111 weist eine zylindrische Form in dem ersten Ausführungsbeispiel auf, aber sie kann beispielsweise eine winkelförmige, zylindrische Form mit einem polygonalen Querschnitt aufweisen.One end face of the electrode 111 at the front end 110a has a flat shape orthogonal to the axis O or a tapered shape. The electrode 111 has a cylindrical shape in the first embodiment, but it may, for example, have an angular cylindrical shape with a polygonal cross section.

Die Isolationsschicht 112 des Werkzeughauptkörpers 110 ist beispielsweise aus einem polyesterbasierten Harz und dergleichen mit einer elektrischen Isolationseigenschaft gebildet, an einer Außenumfangsfläche der Elektrode 111 ummantelt, und eine Endfläche der Elektrode 111 an dem vorderen Ende 110a ist nicht mit der Isolationsschicht 112 bedeckt, so dass die Elektrode 111 frei liegt.The insulation layer 112 of the tool main body 110 is formed of, for example, a polyester-based resin and the like having an electrical insulating property, on an outer peripheral surface of the electrode 111 covered, and one end face of the electrode 111 at the front end 110a is not with the insulation layer 112 covered so that the electrode 111 is exposed.

In der vorstehend beschriebenen elektrolytischen Bearbeitungsvorrichtung 100 wird die elektrolytische Lösung W, die durch das Innere der Elektrode 111 durch das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 strömt, aus dem vorderen Ende 110a des Werkzeughauptkörpers 110 herausgelassen. Dann wird zwischen der Endfläche des vorderen Endes 110a des Werkzeughauptkörpers 110 und einer Innenfläche des Kühldurchgangs 50 der Rotorschaufel 28 über die herausgelassene elektrolytische Lösung W Energie erzeugt, die Rotorschaufel 28 wird elektrolysiert, und der Kühldurchgang 50 wird tiefer zu der O-Achsenrichtung bearbeitet.In the electrolytic machining apparatus described above 100 becomes the electrolytic solution W passing through the inside of the electrode 111 by the electrolytic machining tool 101 flows from the front end 110a of the tool main body 110 let out. Then, between the end face of the front end 110a of the tool main body 110 and an inner surface of the cooling passage 50 the rotor blade 28 The rotor blade generates energy via the electrolytic solution W that has been let out 28 is electrolyzed, and the cooling passage 50 is machined deeper to the O-axis direction.

Wie in 2 dargestellt, umfasst der Kühldurchgang 50 in der Rotorschaufel 28 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54, und der Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54 nimmt von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu.As in 2 shown includes the cooling passage 50 in the rotor blade 28 according to the first embodiment, the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 , and the inner diameter D4 of the second cooling hole 54 increases gradually from one end to the other end.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird zum Ausbilden des basisendseitigen Kühllochs 51, des Hohlraumteils 52, des ersten Kühllochs 53 und des zweiten Kühllochs 54, die den Kühldurchgang 50 bilden, verwendet. 5 ist ein Diagramm, das einen Stromwert mit Bezug auf eine Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in einem Durchgang des Kühllochs darstellt, und 6 ist ein Diagramm, das eine Bearbeitungsgeschwindigkeit mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in einem Durchgang des Kühllochs darstellt.The manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment is for forming the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 showing the cooling passage 50 form, used. 5 FIG. 13 is a diagram showing a current value with respect to a machining distance at the time of machining in one pass of the cooling hole, and FIG 6th Fig. 13 is a diagram showing machining speed with respect to machining distance at the time of machining in one pass of the cooling hole.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird zum Ausbilden des Kühldurchgangs 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh durch elektrolytische Bearbeitung von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 verwendet, und umfasst einen Schritt zum Ausbilden des ersten Kühllochs 53 mit einem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist, durch elektrische Bearbeitung, während ein Stromwert und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende konstant gehalten werden, und einen Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem ersten Kühlloch 53 geändert wird.The manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment is for forming the cooling passage 50 along the blade height direction Ie by electrolytic machining from the front end to the base end of the rotor blade 28 is used, and includes a step of forming the first cooling hole 53 having an inner diameter that is constant along the blade height direction by electrical machining while keeping a current value and a machining speed from the front end constant, and a step of forming the second cooling hole 54 , its inner diameter along the blade height direction Ie increases, by electrolytic machining, during at least one of the current value and / or the machining speed of the first cooling hole 53 will be changed.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst einen Schritt zum Ausbilden des basisendseitigen Kühllochs 51 mit dem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem Basisende konstant gehalten werden, und einen Schritt zum Ausbilden des Hohlraumteils 52, dessen Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, durch elektrolytische Bearbeitung, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf eine im Voraus eingestellte minimale Bearbeitungsgeschwindigkeit an einem Endteil des basisendseitigen Kühllochs 51 verringert wird, so dass das zweite Kühlloch 54 mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung steht.The manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment includes a step of forming the base-end-side cooling hole 51 with the inside diameter, which is along the blade height direction Ie is constant by electrolytic machining while keeping the current value and machining speed from the base end constant, and a step of forming the cavity part 52 , the inner diameter of which is larger than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 is, by electrolytic machining, while the machining speed is set to a minimum machining speed set in advance at an end part of the base-end cooling hole 51 is decreased so that the second cooling hole 54 with the cavity part 52 communicates.

Zunächst wird also das elektrolytischeSo first of all the electrolytic

Bearbeitungswerkzeug 101 von dem Basisende zu dem vorderen Ende der Rotorschaufel 28 unter Verwendung der vorstehend beschriebenen elektrolytischen Bearbeitungsvorrichtung 100 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um durch elektrolytische Bearbeitung das basisendseitige Kühlloch 51 auszubilden, dessen Innendurchmesser ungeändert und konstant ist. Dann wird die Bearbeitungsgeschwindigkeit des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 verringert, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, oder das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 wird gestoppt, um den Hohlraumteil 52, dessen Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, durch elektrolytische Bearbeitung auszubilden.Editing tool 101 from the base end to the forward end of the rotor blade 28 using the electrolytic machining apparatus described above 100 moves while the current value and the machining speed are kept constant to electrolytically work the base-end-side cooling hole 51 form, the inner diameter of which is unchanged and constant. Then the machining speed of the electrolytic machining tool becomes 101 while the current value and the machining speed are kept constant, or the electrolytic machining tool 101 is stopped to the cavity part 52 , the inner diameter of which is larger than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 is to be formed by electrolytic machining.

Anschließend wird das erste Kühlloch 53, dessen Innendurchmesser unverändert und konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, indem das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 bewegt wird, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden. Letztlich wird das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, indem das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem Endteil des ersten Kühllochs 53, das in der Rotorschaufel 28 ausgebildet ist, zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 bewegt wird, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird. Somit können das erste Kühlloch 53 und das konisch verlaufende zweite Kühlloch 54 in dem Schaufelteil 41 der Rotorschaufel 28 ohne einen Höhenunterschied an dem Verbindungsteil ausgebildet werden.Then the first cooling hole 53 , whose inner diameter is unchanged and constant, is formed by electrolytic machining by the electrolytic machining tool 101 from the front end to the base end of the rotor blade 28 is moved while the current value and the machining speed are kept constant. Ultimately, it becomes the second cooling hole 54 , whose inner diameter gradually increases, is formed by electrolytic machining by the electrolytic machining tool 101 from the end part of the first cooling hole 53 that is in the rotor blade 28 is formed to the base end of the rotor blade 28 is moved while at least one of the current value and / or the machining speed is changed. Thus, the first cooling hole 53 and the tapered second cooling hole 54 in the blade part 41 the rotor blade 28 can be formed without a difference in height at the connecting part.

Insbesondere wird, wie in 5 dargestellt, bis zu einer Bearbeitungsentfernung L1 korrespondierend zu dem Gebiet A1, das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um das erste Kühlloch 53 auszubilden, dessen Innendurchmesser konstant ist. Dann wird, bis zu einer Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu einem Gebiet A1+A2, das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt, während der Stromwert zunimmt, um das zweite Kühlloch 54 auszubilden, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt. Alternativ wird, wie in 6 dargestellt, nach einem Ausbilden des ersten Kühllochs 53, bis zu der Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2, das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert wird, um das zweite Kühlloch 54 auszubilden, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt. An diesem Punkt kann eine Änderungsrate zum Ändern des Stromwerts oder der Bearbeitungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Form des zweiten Kühllochs 54 in geeigneter Weise eingestellt werden. Zum Zeitpunkt eines Bewegens des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101, um das zweite Kühlloch 54 auszubilden, nimmt eine elektrolytische Bearbeitungsgröße graduell zu, so dass ein bei der Bearbeitung erzeugtes Wasserstoffgas zunehmen kann, und die Ausstoßleistung von Schlamm bzw. Schlick verschlechtert werden kann. Somit nimmt vorzugsweise die Strömungsgeschwindigkeit der elektrolytischen Lösung W graduell zu.In particular, as in 5 illustrated, up to a machining distance L1 corresponding to the area A1, the electrolytic machining tool 101 moves while the current value and the machining speed are kept constant to the first cooling hole 53 form, the inner diameter of which is constant. Then, up to a machining distance L2 corresponding to an area A1 + A2, becomes the electrolytic machining tool 101 moves while the current value increases to the second Cooling hole 54 form whose inner diameter gradually increases. Alternatively, as in 6th shown after forming the first cooling hole 53 , up to the machining distance L2 corresponding to the area A1 + A2, the electrolytic machining tool 101 moves while the machining speed is decreased to the second cooling hole 54 form whose inner diameter gradually increases. At this point, a rate of change for changing the current value or the machining speed may vary depending on the shape of the second cooling hole 54 be adjusted appropriately. At the time of moving the electrolytic machining tool 101 to the second cooling hole 54 , an electrolytic machining amount gradually increases, so that a hydrogen gas generated in machining can increase, and the discharge performance of sludge can be deteriorated. Thus, preferably, the flow rate of the electrolytic solution W increases gradually.

Bei dem Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs 54 durch elektrolytische Bearbeitung ist es vorzuziehen, das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung auszubilden, indem das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt wird, während der Stromwert auf dem Maximum konstant gehalten und die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird. Indem der Stromwert auf dem Maximum konstant gehalten wird, kann eine große Bearbeitungsgröße sichergestellt werden, und eine Bearbeitungszeit kann verkürzt werden.In the step of forming the second cooling hole 54 by electrolytic machining, it is preferable to use the second cooling hole 54 , whose inner diameter gradually increases, by electrolytic machining by the electrolytic machining tool 101 is moved while the current value is kept constant at the maximum and the machining speed is changed. By keeping the current value constant at the maximum, a large machining size can be ensured and a machining time can be shortened.

In der vorstehenden Beschreibung wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 in das Gebiet A2 bewegt, um das zweite Kühlloch 55 durch elektrolytische Bearbeitung in einem Durchgang auszubilden, nachdem das erste Kühlloch 53 durch elektrolytische Bearbeitung durch Bewegen des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in das Gebiet A1 ausgebildet wurde. Allerdings ist das Ausführungsbeispiel darauf nicht beschränkt. 7 ist ein Diagramm, das den Stromwert mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in zwei Durchgängen des Kühllochs darstellt, und 8 ist ein Diagramm, das die Bearbeitungsgeschwindigkeit mit Bezug auf die Bearbeitungsentfernung zum Zeitpunkt einer Bearbeitung in zwei Durchgängen des Kühllochs darstellt.In the above description, the electrolytic machining tool 101 moved to the area A2 to the second cooling hole 55 by electrolytic machining in one pass after the first cooling hole 53 by electrolytic machining by moving the electrolytic machining tool 101 has been formed in the area A1. However, the exemplary embodiment is not limited to this. 7th FIG. 13 is a diagram showing the current value with respect to the machining distance at the time of machining in two passes of the cooling hole, and FIG 8th Fig. 13 is a diagram showing the machining speed with respect to the machining distance at the time of machining in two passes of the cooling hole.

Wie in 7 dargestellt, wird bis zu der Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2, das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um das erste Kühlloch 53, dessen Innendurchmesser konstant ist, und ein zweites Basiskühlloch in dem ersten Durchgang auszubilden. Dann wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von der Bearbeitungsentfernung L1 korrespondierend zu dem Gebiet A1 zu der Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2 bewegt, während der Stromwert zunimmt, um das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt, in dem zweiten Durchgang auszubilden. Alternativ wird, wie in 8 dargestellt, bis zu der Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2, das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um das erste Kühlloch 53, dessen Innendurchmesser konstant ist, und das zweite Basiskühlloch in dem ersten Durchgang auszubilden. Dann wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von der Bearbeitungsentfernung L1 korrespondierend zu dem Gebiet A1 zu der Bearbeitungsentfernung L2 korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2 bewegt, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit abnimmt, um das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt, in dem zweiten Durchgang auszubilden. Ein Außendurchmesser der Elektrode des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in dem zweiten Durchgang entspricht dem Außendurchmesser der Elektrode des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in dem ersten Durchgang. Der Außendurchmesser der Elektrode des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in dem zweiten Durchgang kann veranlasst werden, größer als der Außendurchmesser der Elektrode des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 in dem ersten Durchgang sein. Eine Bewegungsrichtung des elektrolytischen Bewegungswerkzeugs 101 kann eine Richtung von der Bearbeitungsentfernung L2 zu der Bearbeitungsentfernung L1 sein.As in 7th is illustrated, up to the machining distance L2 corresponding to the area A1 + A2, the electrolytic machining tool 101 moves while the current value and the machining speed are kept constant to the first cooling hole 53 whose inner diameter is constant, and to form a second base cooling hole in the first passage. Then the electrolytic machining tool 101 is moved from the machining distance L1 corresponding to the area A1 to the machining distance L2 corresponding to the area A1 + A2 while the current value increases, around the second cooling hole 54 whose inner diameter gradually increases in the second passage. Alternatively, as in 8th illustrated, up to the machining distance L2 corresponding to the area A1 + A2, the electrolytic machining tool 101 moves while the current value and the machining speed are kept constant to the first cooling hole 53 whose inner diameter is constant, and to form the second base cooling hole in the first passage. Then the electrolytic machining tool 101 is moved from the machining distance L1 corresponding to the area A1 to the machining distance L2 corresponding to the area A1 + A2 while the machining speed is decreasing, around the second cooling hole 54 whose inner diameter gradually increases in the second passage. An outer diameter of the electrode of the electrolytic machining tool 101 in the second pass corresponds to the outer diameter of the electrode of the electrolytic machining tool 101 in the first pass. The outside diameter of the electrode of the electrolytic machining tool 101 the second pass can be made larger than the outer diameter of the electrode of the electrolytic machining tool 101 be in the first pass. A moving direction of the electrolytic moving tool 101 may be a direction from the machining distance L2 to the machining distance L1.

Zum Zeitpunkt eines Bewegens des elektrischen Bearbeitungswerkzeugs 101, um das zweite Kühlloch 54 auszubilden, ist die elektrolytische Bearbeitungsgröße groß, so dass eine Entfernung zwischen dem elektrolytischen Bearbeitungswerkzeug 101 und einer Innenfläche des zweiten Kühllochs 54 zunehmen kann, ein Lösungswiderstand zunehmen kann, und eine Bearbeitungseigenschaft verringert werden kann. 9 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären einer ersten Modifikation des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel, und 10 ist ein schematisches Diagramm, das das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug darstellt.At the time of moving the electric machining tool 101 to the second cooling hole 54 form, the electrolytic machining size is large, so that a distance between the electrolytic machining tool 101 and an inner surface of the second cooling hole 54 can increase, solution resistance can increase, and machining property can be decreased. 9 FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a first modification of the manufacturing method for a turbine blade, and FIG 10 Fig. 13 is a schematic diagram illustrating the electrolytic machining tool.

Wie in 9 und 10 dargestellt, umfasst ein elektrolytisches Bearbeitungswerkzeug 101A einen Werkzeughauptkörper 120, der eine Elektrode 121 und eine Isolationsschicht 122 umfasst, die die Elektrode 121 von einem Außenumfang bedeckt, und eine zylindrische Form als Ganzes aufweist.As in 9 and 10 shown includes an electrolytic machining tool 101A a tool main body 120 holding an electrode 121 and an insulation layer 122 which includes the electrode 121 covered by an outer periphery, and has a cylindrical shape as a whole.

Die Elektrode 121 des Werkzeughauptkörpers 120 weist eine zylindrische Form auf, die sich entlang der Achse O erstreckt. In der Elektrode 121 wird bewirkt, dass die für eine elektrolytische Bearbeitung verwendete elektrolytische Lösung W von einem Basisende 120b zu einem vorderen Ende 120a des Werkzeughauptkörpers 120 strömt. In dem Werkzeughauptkörper 120 ist eine Außenumfangsfläche der Elektrode 121 durch die Isolationsschicht 122 ummantelt, und eine Endfläche der Elektrode 121 an dem vorderen Ende 120a ist nicht durch die Isolationsschicht 122 bedeckt, so dass die Elektrode 121 frei liegt.The electrode 121 of the tool main body 120 has a cylindrical shape extending along the O axis. In the electrode 121 The electrolytic solution W used for electrolytic machining is caused to move from a base end 120b to a front end 120a of the tool main body 120 flows. In the tool main body 120 is an outer peripheral surface the electrode 121 through the insulation layer 122 covered, and one end face of the electrode 121 at the front end 120a is not through the insulation layer 122 covered so that the electrode 121 is exposed.

Ein Nicht-Isolationsteil 123 ist an dem Werkzeughauptkörper 120 angeordnet. Der Nicht-Isolationsteil 123 ist der Rotorschaufel 28 in einer Radialrichtung gegenüberliegend derart ausgebildet, dass die Außenumfangsfläche der Elektrode 121 in einer Ringform um die Achse O über das gesamte Gebiet in der Umfangsrichtung an einer mittleren Position in der Nähe des vorderen Endes 120a zwischen dem vorderen Ende 120a und dem Basisende 120b des Werkzeughauptkörpers 120 freiliegt. Zwei Nicht-Isolationsteile 123 sind mit Abständen in der O-Achsenrichtung ausgebildet, aber es reicht aus, dass mindestens ein Nicht-Isolationsteil 123 ausgebildet ist.A non-isolation part 123 is on the tool main body 120 arranged. The non-isolation part 123 is the rotor blade 28 formed opposite in a radial direction such that the outer circumferential surface of the electrode 121 in a ring shape around the axis O over the entire area in the circumferential direction at an intermediate position near the front end 120a between the front end 120a and the base end 120b of the tool main body 120 exposed. Two non-isolation parts 123 are formed at intervals in the O-axis direction, but it suffices that at least one non-insulating part 123 is trained.

Dann wird zwischen dem Nicht-Isolationsteil 123 und der Rotorschaufel 28 über die elektrolytische Lösung W, die aus dem vorderen Ende 120a des Werkzeughauptkörpers 120 herausgelassen wird, Energie erzeugt.Then between the non-isolation part 123 and the rotor blade 28 about the electrolytic solution W flowing from the front end 120a of the tool main body 120 is let out, energy is generated.

Bei der elektrolytischen Bearbeitung kann, wenn der Nicht-Isolationsteil 123 ausgebildet wird, nicht nur zwischen der Rotorschaufel 28 und der Endfläche, die der O-Achsenrichtung des vorderen Endes 120a des Werkzeughauptkörper 120 zugewandt ist, sondern auch zwischen der Rotorschaufel 28 und der Außenumfangsfläche der Elektrode 121 Energie erzeugt werden. Aufgrund dessen nimmt ein Energieerzeugungsgebiet mit Bezug auf die Rotorschaufel 28 zu, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit kann verbessert werden, während ein Anstieg einer angelegten Spannung verhindert wird. Zum Zeitpunkt eines Ausbildens des zweiten Kühllochs 54, sogar wenn eine Entfernung zwischen dem elektrolytischen Bearbeitungswerkzeug 101A und der Innenfläche des zweiten Kühllochs 54 zunimmt, und der Lösungswiderstand zunimmt, kann verhindert werden, dass die Bearbeitungseigenschaft verringert wird.In the case of electrolytic machining, if the non-insulation part 123 is formed, not just between the rotor blade 28 and the end surface facing the O-axis direction of the front end 120a of the tool main body 120 facing, but also between the rotor blade 28 and the outer peripheral surface of the electrode 121 Energy can be generated. Due to this, a power generation area with respect to the rotor blade takes place 28 and the machining speed can be improved while preventing an applied voltage from increasing. At the time of forming the second cooling hole 54 even if a distance between the electrolytic machining tool 101A and the inner surface of the second cooling hole 54 increases and the solution resistance increases, the machining property can be prevented from being lowered.

11 ist eine Querschnittsansicht zum Erklären einer zweiten Modifikation des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel, und 12 ist ein schematisches Diagramm, das das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug darstellt. 11 FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a second modification of the manufacturing method for a turbine blade, and FIG 12th Fig. 13 is a schematic diagram illustrating the electrolytic machining tool.

Wie in 11 und 12 dargestellt, umfasst ein elektrolytisches Bearbeitungswerkzeug 101B einen Werkzeughauptkörper 130, der eine Elektrode 131 und eine Isolationsschicht 132 umfasst, die die Elektrode 131 von einem Außenumfang bedeckt, und eine zylindrische Form als Ganzes aufweist.As in 11 and 12th shown includes an electrolytic machining tool 101B a tool main body 130 holding an electrode 131 and an insulation layer 132 which includes the electrode 131 covered by an outer periphery, and has a cylindrical shape as a whole.

Die Elektrode 131 des Werkzeughauptkörper 130 weist eine zylindrische Form auf, die sich entlang der Achse O erstreckt. In der Elektrode 131 wird bewirkt, dass die für eine elektrolytische Bearbeitung verwendete elektrolytische Lösung W von einem Basisende 130b zu einem vorderen Ende 130a des Werkzeughauptkörpers 130 strömt. In dem Werkzeughauptkörper 130 ist eine Außenumfangsfläche der Elektrode 131 durch die Isolationsschicht 132 bedeckt, und eine Endfläche der Elektrode 131 an dem vorderen Ende 130a ist nicht durch die Isolationsschicht 132 bedeckt, so dass die Elektrode 131 frei liegt.The electrode 131 of the tool main body 130 has a cylindrical shape extending along the O axis. In the electrode 131 The electrolytic solution W used for electrolytic machining is caused to move from a base end 130b to a front end 130a of the tool main body 130 flows. In the tool main body 130 is an outer peripheral surface of the electrode 131 through the insulation layer 132 covered, and an end face of the electrode 131 at the front end 130a is not through the insulation layer 132 covered so that the electrode 131 is exposed.

Ein Nicht-Isolationsteil 133 ist an dem Werkzeughauptkörper 120 angeordnet. Der Nicht-Isolationsteil 133 weist eine viereckige Form bei Betrachtung aus einer Radialrichtung auf, und ist ausgebildet, um sich in der O-Achsenrichtung zu erstrecken, um zu einem freiliegenden Abschnitt der Elektrode 131 an einer Endfläche des vorderen Endes 130a des Werkzeughauptkörpers 130 auf der Außenumfangsfläche der Elektrode 131 kontinuierlich zu sein. Eine Vielzahl von Nicht-Isolationsteilen 133 ist ausgebildet, um mit der Isolationsschicht 132 mit regulären Abständen in der Umfangsrichtung alternierend angeordnet zu sein, und vier Nicht-Isolationsteile 133 sind in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.A non-isolation part 133 is on the tool main body 120 arranged. The non-isolation part 133 has a square shape when viewed from a radial direction, and is formed to extend in the O-axis direction to an exposed portion of the electrode 131 on an end face of the front end 130a of the tool main body 130 on the outer peripheral surface of the electrode 131 to be continuous. A variety of non-insulation parts 133 is designed to interfere with the insulation layer 132 to be alternately arranged at regular intervals in the circumferential direction, and four non-insulation parts 133 are formed in the first embodiment.

Zum Zeitpunkt einer elektrolytischen Bearbeitung bewirkt der Nicht-Isolationsteil 133 eine Energieerzeugung zwischen der Außenumfangsfläche der Elektrode 131 und der Rotorschaufel 28, so dass das Energieerzeugungsgebiet zunehmen kann. Zum Zeitpunkt eines Ausbildens des zweiten Kühllochs 54, sogar wenn eine Entfernung zwischen dem elektrolytischen Bearbeitungswerkzeug 101A und der Innenfläche des zweiten Kühllochs 54 zunimmt, und der Lösungswiderstand zunimmt, kann verhindert werden, dass die Bearbeitungseigenschaft verringert wird.At the time of electrolytic processing, the non-insulating part functions 133 a power generation between the outer peripheral surface of the electrode 131 and the rotor blade 28 so that the power generation area can increase. At the time of forming the second cooling hole 54 even if a distance between the electrolytic machining tool 101A and the inner surface of the second cooling hole 54 increases and the solution resistance increases, the machining property can be prevented from being lowered.

Wie in 2 dargestellt, wenn das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 durch elektrische Bearbeitung kontinuierlich ausgebildet werden, um mit dem basisendseitigen Kühlloch 51 in Verbindung zu stehen, falls eine Ausbildungsposition des zweiten Kühllochs 54 in der Axialrichtung Da oder der Umfangsrichtung Dc abweicht, steht das zweite Kühlloch 54 mit dem basisendseitigen Kühlloch 51 nicht in Verbindung. Somit ist der Hohlraumteil 52 zwischen dem zweiten Kühlloch 54 und dem basisendseitigen Kühlloch 51 angeordnet. Nachdem das basisendseitige Kühlloch 51 durch elektrolytische Bearbeitung der Rotorschaufel 28 von dem Basisende zu dem vorderen Ende ausgebildet wurde, wird also der Hohlraumteil 52 ausgebildet, während der Stromwert konstant gehalten wird, und bewirkt wird, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit eine geringe Geschwindigkeit oder 0 ist.As in 2 shown when the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 can be continuously formed by electrical machining to be connected to the base-end-side cooling hole 51 to communicate if a training position of the second cooling hole 54 in the axial direction There or the circumferential direction Dc deviates, the second cooling hole is located 54 with the cooling hole on the base end 51 not connected. Thus is the cavity part 52 between the second cooling hole 54 and the base end cooling hole 51 arranged. After the cooling hole on the base end 51 by electrolytic machining of the rotor blade 28 formed from the base end to the front end becomes the cavity part 52 is formed while the current value is kept constant, and the machining speed is made to be a low speed or zero.

13 ist ein Diagramm, das ein Kühlloch-Erweiterungsverhältnis mit Bezug auf eine Stromzufuhrzeit darstellt. In E1, in dem eine hohe Spannung an die Elektrode angelegt ist, wird das Kühlloch-Erweiterungsverhältnis in einer gekrümmten Form mit Bezug auf eine Zunahme der Stromzufuhrzeit geändert. In E2, in dem eine niedrige Spannung an die Elektrode angelegt ist, scheint das Kühlloch-Erweiterungsverhältnis in einer linearen Form mit Bezug auf eine Zunahme der Stromzufuhrzeit geändert zu werden. Basierend auf solch einer Beziehung unter dem angewendeten Druck, der Stromzufuhrzeit und dem Kühlloch-Erweiterungsverhältnis wird der Innendurchmesser des Hohlraumteils 52 gemäß Innendurchmessern oder Positionsabweichungsgrößen des zweiten Kühllochs 54 und des basisendseitigen Kühllochs 51 bestimmt. Durch Anordnen des Hohlraumteils 52, sogar wenn die Ausbildungsposition des zweiten Kühllochs 54 in der Axialrichtung Da oder der Umfangsrichtung Dc abweicht, kann bewirkt werden, dass das zweite Kühlloch 54 mit dem basisendseitigen Kühlloch 51 über den Hohlraumteil 52 in Verbindung steht. 13th Fig. 13 is a diagram showing a cooling hole expansion ratio with respect to a power supply time. In E1 in which a high voltage is applied to the electrode, the cooling hole expansion ratio is changed in a curved shape with respect to an increase in the current supply time. In E2 in which a low voltage is applied to the electrode, the cooling hole expansion ratio seems to be changed in a linear form with respect to an increase in the current supply time. Based on such a relationship among the applied pressure, the current supply time and the cooling hole expansion ratio, the inner diameter of the cavity part becomes 52 according to inner diameters or positional deviation amounts of the second cooling hole 54 and the base-end cooling hole 51 certainly. By arranging the cavity part 52 even if the training position of the second cooling hole 54 in the axial direction There or the circumferential direction Dc deviates, the second cooling hole can be caused 54 with the cooling hole on the base end 51 about the cavity part 52 communicates.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

TurbinenschaufelTurbine blade

Im Folgenden wird die Rotorschaufel 28 als eine Turbinenschaufel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. 14 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die die Rotorschaufel als die Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt, und 15 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen in der Schaufelhöhenrichtung darstellt.The following is the rotor blade 28 described in detail as a turbine blade according to a second exemplary embodiment. 14th FIG. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating the rotor blade as the turbine blade according to the second embodiment, and FIG 15th Fig. 13 is a schematic diagram showing a shape of the rotor blade at different positions in the blade height direction.

Wie in 14 und 15 dargestellt, umfasst die Rotorschaufel 28 den Schaufelteil 41, die Plattform 42 und den Schaufelfußteil 43. Der Schaufelteil 41 weist eine lange Form entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh auf, und das vordere Ende 41a weist eine konisch verlaufende Form mit Bezug auf das Basisende 41b derart auf, dass eine Länge in einer vorderen und hinteren Richtung und eine Weite verringert sind. Der Schaufelteil 41 umfasst eine negative Druckfläche 41c mit einer konvexen Oberflächenform, eine positive Druckfläche 41d mit einer konkaven Oberflächenform, eine Vorderkante 41e und eine Hinterkante 41f. Der Schaufelteil 41 weist eine Schaufelquerschnittsform auf, in der die Weite von einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung als die Axialrichtung Da zu der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f verringert ist. Die Vorderkante 41e ist ein Endteil an der vordersten Seite (stromaufwärtige Seite) in einer Richtung, in die sich eine Wölbungslinie C als eine Schaufelmittellinie erstreckt, und die Hinterkante 41f ist ein Endteil an der hintersten Seite (stromabwärtige Seite) in der Richtung, in die sich die Wölbungslinie C erstreckt. Der Schaufelteil 41 weist eine Schaufelquerschnittsform auf, in der sich die negative Druckfläche 41c und die positive Druckfläche 41d über die Vorderkante 41e und die Hinterkante 41f zueinander fortsetzen.As in 14th and 15th shown includes the rotor blade 28 the shovel part 41 , the platform 42 and the blade root part 43 . The shovel part 41 has a long shape along the blade height direction Ie up, and the front end 41a has a tapered shape with respect to the base end 41b such that a length in a front and rear direction and a width are reduced. The shovel part 41 includes a negative pressure area 41c with a convex surface shape, a positive pressure area 41d with a concave surface shape, a leading edge 41e and a trailing edge 41f . The shovel part 41 has a blade cross-sectional shape in which the width of a central part in the front and rear directions as the axial direction There to the leading edge 41e and the trailing edge 41f is decreased. The leading edge 41e is an end part on the foremost side (upstream side) in a direction in which a camber line C as a bucket center line extends, and the trailing edge 41f is an end part on the rearmost side (downstream side) in the direction in which the bulge line C extends. The shovel part 41 has a blade cross-sectional shape in which the negative pressure surface 41c and the positive print area 41d over the leading edge 41e and the trailing edge 41f continue to each other.

In der Plattform 42 stellen die Oberflächen 42a und 42b Gaswegoberflächen dar, und das Basisende 41b des Schaufelteils 41 ist mit den Oberflächen 42a und 42b ganzheitlich verbunden. Der Schaufelfußteil 43 weist eine so genannte Weihnachtsbaumform bei Betrachtung aus der Axialrichtung Da auf und ist mit der Rückfläche 42c der Plattform 42 ganzheitlich verbunden. Der Schaufelfußteil 43 ist an dem Außenumfangsteil des Rotors 32 befestigt (s. 1) .In the platform 42 represent the surfaces 42a and 42b Gas path surfaces, and the base end 41b of the blade part 41 is with the surfaces 42a and 42b holistically connected. The blade root part 43 has a so-called Christmas tree shape when viewed from the axial direction There and is with the rear surface 42c of the platform 42 holistically connected. The blade root part 43 is on the outer peripheral part of the rotor 32 attached (s. 1 ).

In der Rotorschaufel 28 sind die Kühldurchgänge 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Die Kühldurchgänge 50 sind in Abständen in der vorderen und hinteren Richtung als die Axialrichtung Da angeordnet. Der Kühldurchgang 50 umfasst einen ersten Kühldurchgang 50a und einen zweiten Kühldurchgang 50b.In the rotor blade 28 are the cooling passages 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passages 50 are at intervals in the front and rear directions as the axial direction There arranged. The cooling passage 50 includes a first cooling passage 50a and a second cooling passage 50b.

Der erste Kühldurchgang 50a umfasst ein Kühlloch (das nachstehend beschriebene zweite Kühlloch 54), dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b des Schaufelteils 41 um ein im Voraus eingestelltes, vorbestimmtes erstes Erweiterungsverhältnis zunimmt. Der zweite Kühldurchgang 50b umfasst ein Kühlloch (ein nachstehend beschriebenes drittes Kühlloch 55), das näher an der Vorderkante 41f als der erste Kühldurchgang 50a angeordnet ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b konstant ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl der ersten Kühldurchgänge 50a (sieben in 14 und 15) angeordnet, und der eine zweite Kühldurchgang 50b ist in der Vorderkante 41f vorgesehen. Der zweite Kühldurchgang 50b ist an der der Vorderkante 41f des Schaufelteils 41 nächstgelegenen Seite angeordnet.The first cooling passage 50a includes a cooling hole (the second cooling hole described below 54 ) whose inner diameter is from the front end 41a to the base end 41b of the blade part 41 increases by a predetermined first expansion ratio set in advance. The second cooling passage 50b includes a cooling hole (a third cooling hole described below 55 ), which is closer to the leading edge 41f is disposed as the first cooling passage 50a, and has an inner diameter that is from the front end 41a to the base end 41b is constant. In the second embodiment, a plurality of the first cooling passages 50a (seven in 14th and 15th ), and the one second cooling passage 50b is in the leading edge 41f intended. The second cooling passage 50b is on that of the leading edge 41f of the blade part 41 nearest side arranged.

In diesem Fall sind die ersten Kühldurchgänge 50a und der eine zweite Kühldurchgang 50b entlang der Wölbungslinie C vorgesehen (s. 15). Allerdings können die ersten Kühldurchgänge 50a und der eine zweite Kühldurchgang 50b von der Wölbungslinie C zu der negativen Druckfläche 41c oder der positiven Druckfläche 41d verschoben sein. Ein Abstand P1 zwischen den ersten Kühldurchgängen 50a, die aneinander angrenzen, entspricht einem Abstand P2 zwischen dem ersten Kühldurchgang 50a und dem zweiten Kühldurchgang 50b, die aneinander angrenzen. Allerdings kann bewirkt werden, dass eine Vielzahl der Abstände P1 verschieden voneinander ist, oder der Abstand P2 mit Bezug auf den Abstand P1 verlängert oder verkürzt ist.In this case, the first cooling passages 50a and the one second cooling passage 50b are provided along the curved line C (see FIG. 15th ). However, the first cooling passages 50a and the one second cooling passage 50b can move from the bulge line C to the negative pressure surface 41c or the positive pressure area 41d be postponed. A distance P1 between the first cooling passages 50a adjoining each other corresponds to a distance P2 between the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b that are adjacent to each other. However, a variety of spacing can be made P1 is different from each other, or the distance P2 with respect to the distance P1 is extended or shortened.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der zweite Kühldurchgang 50b näher an der Vorderkante 41f als der erste Kühldurchgang 50a angeordnet ist, und umfasst das Kühlloch, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b konstant ist. Allerdings ist die Konfiguration darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann der zweite Kühldurchgang 50b ein Kühlloch umfassen, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b um ein zweites Erweiterungsverhältnis zunimmt, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist.In the second embodiment, it is assumed that the second cooling passage 50b is closer to the leading edge 41f is disposed as the first cooling passage 50a, and includes the cooling hole, the inner diameter of which is from the front end 41a to the base end 41b is constant. However, the configuration is not limited to this. For example, the second cooling passage 50b may include a cooling hole whose inner diameter is from the front end 41a to the base end 41b increases by a second expansion ratio that is smaller than the first expansion ratio.

Der erste Kühldurchgang 50a umfasst das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54. Der zweite Kühldurchgang 50b umfasst das dritte Kühlloch 55.The first cooling passage 50a includes the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 . The second cooling passage 50b includes the third cooling hole 55 .

Ein Ende des basisendseitigen Kühllochs 51 ist zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 geöffnet, d.h., das Basisende 43a des Schaufelfußteils 43. Das basisendseitige Kühlloch 51 ist entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen, und weist den konstanten Innendurchmesser D1 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh auf. Der Hohlraumteil 52 ist in der Plattform 42 (oder dem Schaufelfußteil 43) vorgesehen. Der Hohlraumteil 52 steht mit dem anderen Endteil des basisendseitigen Kühllochs 51 in Verbindung. Der Innendurchmesser D2 des Hohlraumteils 52 ist größer als der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51.One end of the base-end cooling hole 51 is to the base end of the rotor blade 28 open, that is, the base end 43a of the blade root part 43 . The cooling hole on the base end 51 is along the blade height direction Ie is provided, and has the constant inner diameter D1 along the blade height direction Ie on. The cavity part 52 is in the platform 42 (or the blade root part 43 ) intended. The cavity part 52 stands with the other end part of the base-end-side cooling hole 51 in connection. The inner diameter D2 of the cavity part 52 is larger than the inner diameter D1 of the base-end-side cooling hole 51 .

Ein Ende des ersten Kühllochs 53 ist zu dem vorderen Ende der Rotorschaufel 28 geöffnet, d.h., das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41. Das erste Kühlloch 53 ist entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen, und weist den konstanten Innendurchmesser D3 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh auf. Ein Ende des zweiten Kühllochs 54 steht mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 in Verbindung, und das andere Ende des zweiten Kühllochs 54 steht mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung. Der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 nimmt von D3 zu D4 von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu. Das zweite Kühlloch 54 weist eine konisch verlaufende Form derart auf, dass der Innendurchmesser von einem Ende zu dem Basisende kontinuierlich zunimmt. Das erste Kühlloch 53 steht problemlos mit dem zweiten Kühlloch 54 ohne einen Höhenunterschied in Verbindung. Das erste Kühlloch 53 kann mit dem zweiten Kühlloch 54 über eine gekrümmte Oberfläche gekoppelt sein.One end of the first cooling hole 53 is to the front end of the rotor blade 28 open, that is, the front end 41a of the blade part 41 . The first cooling hole 53 is along the blade height direction Ie is provided, and has the constant inner diameter D3 along the blade height direction Ie on. One end of the second cooling hole 54 stands with the other end of the first cooling hole 53 in connection, and the other end of the second cooling hole 54 stands with the cavity part 52 in connection. The inside diameter of the second cooling hole 54 gradually increases from D3 to D4 from one end to the other. The second cooling hole 54 has a tapered shape such that the inner diameter continuously increases from one end to the base end. The first cooling hole 53 stands without any problems with the second cooling hole 54 without a difference in altitude in connection. The first cooling hole 53 can with the second cooling hole 54 be coupled via a curved surface.

Der Innendurchmesser D2 des Hohlraumteils 52 ist größer als der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51, der Innendurchmesser D1 des basisendseitigen Kühllochs 51 ist größer als der maximale Innendurchmesser D4 des zweiten Kühllochs 54, und der minimale Innendurchmesser D3 des zweiten Kühllochs 54 entspricht dem Innendurchmesser D4 des ersten Kühllochs 53. Der Innendurchmesser D3 des zweiten Kühllochs 54 nimmt zu dem Innendurchmesser D4 von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu, und das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs 54 liegt im Bereich von 100% bis 250%. Das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs 54 liegt vorzugsweise im Bereich von 100% bis 175%. Hier ist das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis ein Erweiterungsverhältnis des maximalen Innendurchmessers D4 an dem anderen Ende mit Bezug auf den minimalen Innendurchmesser D3 an einem Ende des zweiten Kühllochs 54. Jedes von dem basisendseitigen Kühlloch 51, dem Hohlraumteil 52, dem ersten Kühlloch 53, dem zweiten Kühlloch 54 und dem dritten Kühlloch 55 weist eine kreisförmige Querschnittsform auf, aber kann eine nicht-kreisförmige Querschnittsform, wie etwa eine elliptische Querschnittsform, aufweisen. In diesem Fall kann bewirkt werden, dass das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des Kühllochs 54 ein Durchgangsgebiet-Erweiterungsverhältnis des Kühllochs 54 ist. Das Erweiterungsverhältnis des Durchgangsgebiets wird zu dem Quadrat des Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnisses. Im Folgenden wird eine Beziehung zwischen dem Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis und dem Durchgangsgebiet-Erweiterungsverhältnis beschrieben.The inner diameter D2 of the cavity part 52 is larger than the inner diameter D1 of the base-end-side cooling hole 51 , the inner diameter D1 of the base-end cooling hole 51 is larger than the maximum inner diameter D4 of the second cooling hole 54 , and the minimum inner diameter D3 of the second cooling hole 54 corresponds to the inner diameter D4 of the first cooling hole 53 . The inner diameter D3 of the second cooling hole 54 gradually increases toward the inner diameter D4 from one end to the other end, and the inner diameter expansion ratio of the second cooling hole 54 ranges from 100% to 250%. The inner diameter expansion ratio of the second cooling hole 54 is preferably in the range from 100% to 175%. Here, the inner diameter expansion ratio is an expansion ratio of the maximum inner diameter D4 at the other end with respect to the minimum inner diameter D3 at one end of the second cooling hole 54 . Each of the base-end cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 , the second cooling hole 54 and the third cooling hole 55 has a circular cross-sectional shape, but may have a non-circular cross-sectional shape such as an elliptical cross-sectional shape. In this case, the inside diameter expansion ratio of the cooling hole can be caused 54 a passage area expansion ratio of the cooling hole 54 is. The expansion ratio of the passage area becomes the square of the inner diameter expansion ratio. A relationship between the inner diameter expansion ratio and the passage area expansion ratio will be described below.

Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis 175% → Gebiets-Erweiterungsverhältnis 306%Inside diameter expansion ratio 175% → Area expansion ratio 306%

Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis 250% → Gebiets-Erweiterungsverhältnis 625%Inner diameter expansion ratio 250% → Area expansion ratio 625%

Das erste Kühlloch 53 ist in dem Gebiet A1 an dem vorderen Ende 41a des Schaufelteils 41 ausgebildet, und das zweite Kühlloch 54 ist in dem Gebiet A2 an dem Basisende 41b des Schaufelteils 41 ausgebildet. Unter der Annahme, dass eine Länge entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh mit dem ersten Kühlloch 53 und dem zweiten Kühlloch 54 L(A1+A2) lautet, beträgt eine Länge (A1) von einem Ende des ersten Kühllochs 53 (das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41) zu der Position B, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge (L) von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Gaswegoberfläche an dem Basisende. Die Länge (A1) von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Position B, an der das erste Kühlloch 53 mit dem zweiten Kühlloch 54 in Verbindung steht, beträgt also 40% bis 60% der Länge L von dem vorderen Ende 41a zu der Oberfläche 42b der Plattform 42 an der Vorderkante entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh.The first cooling hole 53 is in the area A1 at the front end 41a of the blade part 41 formed, and the second cooling hole 54 is in the area A2 at the base end 41b of the blade part 41 educated. Assuming a length along the blade height direction Ie with the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 L is (A1 + A2), a length (A1) is from one end of the first cooling hole 53 (the front end 41a of the blade part 41 ) to position B where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other 40% to 60% of a length (L) from one end of the first cooling hole 53 to the gas path surface at the base end. The length (A1) from one end of the first cooling hole 53 to the position B where the first cooling hole 53 with the second cooling hole 54 that is, 40% to 60% of the length L from the front end 41a to the surface 42b the platform 42 at the leading edge along the blade height direction Ie .

Das dritte Kühlloch 55 ist in einem Gebiet der Länge L(A1+A2) von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b des Schaufelteils 41 ausgebildet.The third cooling hole 55 is in an area of length L (A1 + A2) from the front end 41a to the base end 41b of the blade part 41 educated.

Hier ist das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41 eine Position von einer Endfläche an dem vorderen Ende entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh. In einer Struktur, in der eine Spanabdeckung an dem vorderen Ende 41a des Schaufelteils 41 angeordnet ist, stellt das vordere Ende 41a des Schaufelteils 41 eine Position einer Gaswegoberfläche auf der Spanabdeckung dar. Das Basisende 41b des Schaufelteils 41 stellt eine Position einer Endfläche an dem Basisende entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh sowie Positionen der Oberflächen 42a und 42b als Gaswegoberflächen der Plattform 42 dar. In einem Fall, in dem die Länge entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 definiert ist, stellt die Länge eine Länge an einer Seite des vorderen Endes 41a und der Oberfläche 43b als eine Position auf der Vorderkante (rechte Seite in 14) des Schaufelteils 41 dar.Here is the front end 41a of the blade part 41 a position of an end face at the front end along the bucket height direction Ie . In a structure in which a chip cover at the front end 41a of the blade part 41 is arranged, represents the front end 41a of the blade part 41 represents a position of a gas path surface on the chip cover. The base end 41b of the blade part 41 represents a position of an end face at the base end along the blade height direction Ie as well as positions of the surfaces 42a and 42b as gas path surfaces of the platform 42 In a case where the length is along the blade height direction Ie of the blade part 41 is defined, the length represents a length on one side of the front end 41a and the surface 43b as a position on the leading edge (right side in 14th ) of the blade part 41 represent.

Die Kühlluft verläuft durch die ersten Kühldurchgänge 50a und den einen zweiten Kühldurchgang 50b als die Kühldurchgänge 50, um die Rotorschaufel 28 zu kühlen. Die Kühlluft wird also dem Basisendteil der Rotorschaufel 28 zugeführt, verläuft durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53, um nach außen ausgestoßen zu werden, und verläuft durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52 und das dritte Kühlloch 55, um nach außen ausgestoßen zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Rotorschaufel 28 durch die Kühlluft gekühlt, die durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54, das erste Kühlloch 53 und das dritte Kühlloch 55 verläuft. Zunächst werden in der Rotorschaufel 28 die Plattform 42 und der Schaufelfußteil 43 gekühlt, wenn die Kühlluft durch das basisendseitige Kühlloch 51 und den Hohlraumteil 52 strömt. Dann wird der Schaufelteil 41 gekühlt, wenn die Kühlluft durch das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53 aus dem Hohlraumteil 52 strömt, und durch das dritte Kühlloch 55 strömt.The cooling air passes through the first cooling passages 50a and the one second cooling passage 50b as the cooling passages 50 to the rotor blade 28 to cool. That is, the cooling air becomes the base end part of the rotor blade 28 fed, runs through the cooling hole on the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be ejected to the outside, and passes through the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 and the third cooling hole 55 to be expelled outwards. At this point the rotor blade will 28 cooled by the cooling air passing through the cooling hole on the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 , the first cooling hole 53 and the third cooling hole 55 runs. First are in the rotor blade 28 the platform 42 and the blade root part 43 cooled when the cooling air through the base-end cooling hole 51 and the cavity part 52 flows. Then the shovel part 41 cooled when the cooling air through the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 from the cavity part 52 flows, and through the third cooling hole 55 flows.

Typischerweise ist die Kriechfestigkeit der Rotorschaufel 28 an einem Basisendteil in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 ausreichend, aber die Kriechgeschwindigkeit ist in der Nähe der Mitte der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 am Höchsten. Allerdings strömt die Kühlluft durch das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das zweite Kühlloch 54, das erste Kühlloch 53 und das dritte Kühlloch 55 in dieser Reihenfolge, um die Rotorschaufel 28 zu kühlen. Demgemäß wird der Schaufelteil 41 durch die Kühlluft, deren Temperatur durch Kühlen der Plattform 42 und des Schaufelfußteils 43 zunimmt, gekühlt. Es wird also schwierig, die mittlere Position in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 mit einer hohen Wärmelast durch die Kühlluft effizient zu kühlen.Typically it is the creep strength of the rotor blade 28 at a base end part in the blade height direction Ie of the blade part 41 sufficient, but the creep speed is near the center of the blade height direction Ie of the blade part 41 the highest. However, the cooling air flows through the cooling hole on the base end 51 , the cavity part 52 , the second cooling hole 54 , the first cooling hole 53 and the third cooling hole 55 in that order to the rotor blade 28 to cool. Accordingly, the blade part becomes 41 by the cooling air, its temperature by cooling the platform 42 and the blade root part 43 increases, chilled. So it becomes difficult to find the middle position in the blade height direction Ie of the blade part 41 to cool efficiently with a high heat load through the cooling air.

Somit wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel bewirkt, dass das zweite Kühlloch 54, das an einer Position in der Nähe der Plattform 42 in dem ersten Kühldurchgang 50a angeordnet ist, eine konisch verlaufende Form aufweist. Der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54, das mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung steht, wird als der maximale Innendurchmesser D4 vergrößert, und der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54, das mit dem ersten Kühlloch 53 in Verbindung steht, wird als der minimale Innendurchmesser D3 verringert. Andererseits ist der Innendurchmesser des ersten Kühllochs 53 als der Innendurchmesser D3 konstant. Es wird bewirkt, dass die Position, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, die mittlere Position in der Schaufelhöhenrichtung Dh des Schaufelteils 41 ist. Damit bewirkt wird, dass das erste Kühlloch 53 mit dem zweiten Kühlloch 54 ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, wird der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 von dem maximalen Innendurchmesser D4 zu dem minimalen Innendurchmesser D3 kontinuierlich geändert.Thus, in the second embodiment, the second cooling hole is caused 54 that at a position near the platform 42 is arranged in the first cooling passage 50a, has a conical shape. The inside diameter of the second cooling hole 54 that with the cavity part 52 is increased as the maximum inner diameter D4, and the inner diameter of the second cooling hole 54 , the one with the first cooling hole 53 is reduced as the minimum inner diameter D3. On the other hand, is the inner diameter of the first cooling hole 53 constant as the inner diameter D3. It causes the position where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other, the middle position in the blade height direction Ie of the blade part 41 is. This causes the first cooling hole 53 with the second cooling hole 54 communicates without a difference in height, becomes the inner diameter of the second cooling hole 54 continuously changed from the maximum inner diameter D4 to the minimum inner diameter D3.

Andererseits wird in dem zweiten Kühldurchgang 50b angenommen, dass das dritte Kühlloch 55 eine gerade Form aufweist, dessen Innendurchmesser D5 in einer Längsrichtung konstant ist. Der Schaufelteil 41 weist eine Schaufelquerschnittsform auf, deren Weite zu der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f verringert ist. Somit wird die Dicke des Schaufelteils 41 um das dritte Kühlloch 55 verringert, wenn das dritte Kühlloch 55 des zweiten Kühldurchgangs 50b eine konisch verlaufende Form wie das zweite Kühlloch 54 des ersten Kühldurchgangs 50a aufweist, und der Innendurchmesser, der mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung steht, zunimmt. Allerdings ist ein mittlerer Teil des Schaufelteils 41 dicker als die Vorderkante 41e oder die Hinterkante 41f, so dass die wie bei dem zweiten Kühlloch 54 konisch verlaufende Form verwendet werden kann, und der Innendurchmesser, der mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung steht, zunehmen kann.On the other hand, in the second cooling passage 50b, it is assumed that the third cooling hole 55 has a straight shape whose inner diameter D5 is constant in a longitudinal direction. The shovel part 41 has a blade cross-sectional shape whose width is towards the leading edge 41e and the trailing edge 41f is decreased. Thus, the thickness of the blade part becomes 41 around the third cooling hole 55 decreased when the third cooling hole 55 of the second cooling passage 50b has a tapered shape like the second cooling hole 54 of the first cooling passage 50a, and the inner diameter associated with the cavity part 52 is connected, increases. However, there is a middle part of the blade part 41 thicker than the leading edge 41e or the trailing edge 41f so that the same as with the second cooling hole 54 tapered shape can be used, and the inside diameter associated with the cavity part 52 connected, can increase.

Somit wird die dem basisendseitigen Teil der Rotorschaufel 28 zugeführte Kühlluft in den Hohlraumteil 52 aus dem basisendseitigen Kühlloch 51 eingeführt, und strömt von dem Hohlraumteil 52 zu dem zweiten Kühlloch 54 und dem ersten Kühlloch 53, um nach außen ausgestoßen zu werden. Die Kühlluft wird in den Hohlraumteil 52 aus dem basisendseitigen Kühlloch 51 eingeführt, und strömt von dem Hohlraumteil 52 zu dem dritten Kühlloch 55, um nach außen ausgestoßen zu werden. Zu diesem Zeitpunkt sind die Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 und des Hohlraumteils 52 größer als die des zweiten Kühllochs 54 und des ersten Kühllochs 53, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft gering ist. Der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 des ersten Kühldurchgangs 50a nimmt zu dem ersten Kühlloch 53 graduell ab, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft graduell zunimmt, und die Kühlluft durch das erste Kühlloch mit der Höchstgeschwindigkeit strömt.Thus, the part of the rotor blade becomes the base end side 28 supplied cooling air into the cavity part 52 from the cooling hole on the base end 51 is introduced, and flows from the cavity part 52 to the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be expelled outwards. The cooling air is in the cavity part 52 from the cooling hole on the base end 51 is introduced, and flows from the cavity part 52 to the third cooling hole 55 to be expelled outwards. At this time, the inner diameters of the base-end cooling hole are 51 and the cavity part 52 larger than that of the second cooling hole 54 and des first cooling hole 53 so that the flow velocity of the cooling air is low. The inside diameter of the second cooling hole 54 of the first cooling passage 50a leads to the first cooling hole 53 gradually decreases, so that the flow speed of the cooling air gradually increases, and the cooling air flows through the first cooling hole at the maximum speed.

Wenn also die Kühlluft von dem basisendseitigen Kühlloch 51 und dem Hohlraumteil 52 zu dem zweiten Kühlloch 54 strömt, ist die Strömungsgeschwindigkeit derselben geringer im Vergleich zu der in einem herkömmlichen Kühlloch, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist (nachstehend als ein herkömmliches Kühlloch bezeichnet), so dass verhindert wird, dass die Kühlluft an dem Basisende aufgeheizt wird, an dem die Kriechgeschwindigkeit relativ gesehen ausreichend ist. Wenn andererseits die Kühlluft von dem zweiten Kühlloch 54 zu dem ersten Kühlloch 53 strömt, ist die Strömungsgeschwindigkeit derselben höher als die in dem herkömmlichen Kühlloch, und es wird verhindert, dass die Kühlluft an dem Basisende aufgeheizt wird, so dass die Kühleffizienz verbessert wird. Der Schaufelteil 41 kann aalso an einem Teil von der mittleren Position mit der höchsten Wärmelast in der Nähe der Mitte in der Schaufelhöhenrichtung Dh zu dem vorderen Ende effizient gekühlt werden.So when the cooling air from the base-end cooling hole 51 and the cavity part 52 to the second cooling hole 54 flows, the flow velocity thereof is slower compared to that in a conventional cooling hole whose inner diameter is along the vane height direction Ie is constant (hereinafter referred to as a conventional cooling hole) so that the cooling air is prevented from being heated at the base end where the creeping speed is relatively sufficient. On the other hand, when the cooling air from the second cooling hole 54 to the first cooling hole 53 flows, the flow speed thereof is higher than that in the conventional cooling hole, and the cooling air at the base end is prevented from being heated, so that the cooling efficiency is improved. The shovel part 41 can also be at a part of the middle position with the highest heat load near the middle in the blade height direction Ie to the front end can be efficiently cooled.

Das dritte Kühlloch 55 des zweiten Kühldurchgangs 50b weist eine gerade Form auf, und die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft ist konstant. Allerdings ist das dritte Kühlloch 55 an der Vorderkante 41f mit einer verringerten Weite des Schaufelteils 41 angeordnet, und die Vorderkante 41f kann durch die Kühlluft in geeigneter Weise gekühlt werden.The third cooling hole 55 of the second cooling passage 50b has a straight shape, and the flow rate of the cooling air is constant. However, the third cooling hole is 55 at the leading edge 41f with a reduced width of the blade part 41 arranged, and the leading edge 41f can be appropriately cooled by the cooling air.

Herstellungsverfahren für TurbinenschaufelManufacturing process for turbine blade

Im Folgenden wird das Herstellungsverfahren für die Rotorschaufel 28 als die Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, insbesondere ein Verfahren zum Ausbilden des Kühldurchgangs 50 der Rotorschaufel 28. Eine Konfiguration und eine Funktion einer elektrolytischen Bearbeitungsvorrichtung, die in dem Herstellungsverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, entsprechen denen der in 3 und 4 dargestellten elektrolytischen Bearbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass die Beschreibung davon nicht wiederholt wird.The following is the manufacturing process for the rotor blade 28 described as the turbine blade according to the second embodiment, in particular a method for forming the cooling passage 50 the rotor blade 28 . A configuration and a function of an electrolytic machining device used in the manufacturing method according to the present embodiment are the same as those of FIG 3 and 4th illustrated electrolytic machining apparatus according to the first embodiment, so the description thereof will not be repeated.

Wie in 14 und 15 dargestellt, umfasst der Kühldurchgang 50 in der Rotorschaufel 28 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den ersten Kühldurchgang 50a und den zweiten Kühldurchgang 50b. Der erste Kühldurchgang 50a umfasst das basisendseitige Kühlloch 51, den Hohlraumteil 52, das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54. Der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 nimmt von dem minimalen Innendurchmesser D3 zu dem maximalen Innendurchmesser D4 von einem Ende zu dem anderen Ende graduell zu. Der zweite Kühldurchgang 50b umfasst das dritte Kühlloch 55, und der Innendurchmesser D5 des dritten Kühllochs 55 ist von einem Ende zu dem anderen Ende konstant.As in 14th and 15th shown includes the cooling passage 50 in the rotor blade 28 according to the second embodiment, the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b. The first cooling passage 50a includes the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 . The inside diameter of the second cooling hole 54 gradually increases from the minimum inner diameter D3 to the maximum inner diameter D4 from one end to the other end. The second cooling passage 50b includes the third cooling hole 55 , and the inner diameter D5 of the third cooling hole 55 is constant from one end to the other end.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zum Ausbilden des ersten Kühldurchgangs 50a und des zweiten Kühldurchgangs 50b, die den Kühldurchgang 50 bilden, verwendet. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zum Ausbilden des basisendseitigen Kühllochs 51, des Hohlraumteils 52, des ersten Kühllochs 53 und des zweiten Kühllochs 54, die den ersten Kühldurchgang 50a bilden, und zum Ausbilden des basisendseitigen Kühllochs 51, des Hohlraumteils 52 und des dritten Kühllochs 55, die den zweiten Kühldurchgang 50b bilden, verwendet.The manufacturing method for a turbine blade according to the second embodiment is for forming the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b which are the cooling passage 50 form, used. The manufacturing method for a turbine blade according to the second embodiment is for forming the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 , the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 forming the first cooling passage 50a and for forming the base-end-side cooling hole 51 , the cavity part 52 and the third cooling hole 55 forming the second cooling passage 50b is used.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst einen Schritt zum Ausbilden des ersten Kühldurchgangs 50a, dessen Innendurchmesser um das erste Erweiterungsverhältnis entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh durch elektrolytische Bearbeitung zunimmt, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b der Rotorschaufel 28 eingestellt wird, und einen Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühldurchgangs 50b, dessen Innendurchmesser konstant ist oder um das zweite Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh durch elektrolytische Bearbeitung zunimmt, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b der Rotorschaufel 28 eingestellt wird. Das Herstellungsverfahren für das Kühlloch, das den ersten Kühldurchgang 50a bildet, entspricht dem Herstellungsverfahren für das Kühlloch, das den Kühldurchgang 50 gemäß dem vorstehend mit Bezug auf 5 bis 13 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel bildet, so dass die Beschreibung davon nicht wiederholt wird.The manufacturing method for a turbine blade according to the second embodiment includes a step of forming the first cooling passage 50a whose inner diameter is increased by the first expansion ratio along the blade height direction Ie by electrolytic machining increases while at least one of the current value and / or the machining speed from the front end 41a to the base end 41b the rotor blade 28 and a step of forming the second cooling passage 50b whose inner diameter is constant or by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio along the blade height direction Ie by electrolytic machining increases while at least one of the current value and / or the machining speed from the front end 41a to the base end 41b the rotor blade 28 is set. The manufacturing method for the cooling hole that forms the first cooling passage 50a is the same as the manufacturing method for the cooling hole that forms the cooling passage 50 according to the above with reference to 5 until 13th forms described first embodiment, so that the description thereof will not be repeated.

Hinsichtlich des basisendseitigen Kühllochs 51 und des Hohlraumteils 52 entspricht das Herstellungsverfahren für das Kühlloch, das den zweiten Kühldurchgang 50b bildet, dem Herstellungsverfahren für das basisendseitige Kühlloch 51 und den Hohlraumteil 52, die den ersten Kühldurchgang 50a bilden. Für den Fall, dass der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55, das den zweiten Kühldurchgang 50b bildet, konstant ist, wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um das dritte Kühlloch 55, dessen Innendurchmesser ungeändert und konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung auszubilden. Insbesondere wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende 41a über die Bearbeitungsentfernung L korrespondierend zu dem Gebiet A1 und dem Gebiet A2 bewegt, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, um das dritte Kühlloch 55 auszubilden, dessen Innendurchmesser konstant ist.With regard to the cooling hole on the base end 51 and the cavity part 52 The manufacturing method for the cooling hole that forms the second cooling passage 50b corresponds to the manufacturing method for the base-end cooling hole 51 and the cavity part 52 forming the first cooling passage 50a. In the event that the inner diameter of the third cooling hole 55 forming the second cooling passage 50b is constant, the electrolytic machining tool becomes 101 from the front end to the base end of the rotor blade 28 moves while the current value and the machining speed are kept constant to the third cooling hole 55 whose inner diameter is unchanged and constant, to be formed by electrolytic machining. In particular, the electrolytic machining tool 101 from the front end 41a moved over the machining distance L corresponding to the area A1 and the area A2 while keeping the current value and the machining speed constant, around the third cooling hole 55 form, the inner diameter of which is constant.

Für den Fall, dass der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55, das den zweiten Kühldurchgang 50b bildet, um das zweite Erweiterungsverhältnis graduell zunimmt, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende der Rotorschaufel 28 zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 bewegt, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird, um das dritte Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung auszubilden.In the event that the inner diameter of the third cooling hole 55 , which forms the second cooling passage 50b to gradually increase by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio, becomes the electrolytic working tool 101 from the front end of the rotor blade 28 to the base end of the rotor blade 28 moves while at least one of the current value and / or the machining speed is changed to the third cooling hole 54 whose inner diameter gradually increases by electrolytic working.

Insbesondere wird das elektrolytischeIn particular, the electrolytic

Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende 41a über die Bearbeitungsentfernung L korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2 bewegt, während der Stromwert zunimmt, um das dritte Kühlloch 55 auszubilden, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt. Alternativ wird das elektrolytische Bearbeitungswerkzeug 101 von dem vorderen Ende 41a über die Bearbeitungsentfernung L korrespondierend zu dem Gebiet A1+A2 bewegt, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert wird, um das dritte Kühlloch 55 auszubilden, dessen Innendurchmesser graduell zunimmt. An diesem Punkt kann eine Änderungsrate zum Ändern des Stromwerts oder der Bearbeitungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Form des dritten Kühllochs 55 in geeigneter Weise eingestellt werden.Editing tool 101 from the front end 41a moved over the machining distance L corresponding to the area A1 + A2 while increasing the current value, around the third cooling hole 55 form whose inner diameter gradually increases. Alternatively, the electrolytic machining tool 101 from the front end 41a moved over the machining distance L corresponding to the area A1 + A2 while decreasing the machining speed to the third cooling hole 55 form whose inner diameter gradually increases. At this point, a rate of change for changing the current value or the machining speed may vary depending on the shape of the third cooling hole 55 be adjusted appropriately.

Damit der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55 um das zweite Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, zunimmt, werden der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit in dem Herstellungsschritt für das dritte Kühlloch 55 im Vergleich zu dem Stromwert und der Bearbeitungsgeschwindigkeit in dem Herstellungsschritt für das zweite Kühlloch 54, das den ersten Kühldurchgang 50a bildet, bestimmt. Beispielsweise für den Fall, dass der Stromwert in dem Herstellungsschritt für das zweite Kühlloch 54 zunimmt, nimmt der Strom in dem Herstellungsschritt für das dritte Kühlloch 55 mit einer geringeren Zunahmerate zu. Für den Fall, dass die Bearbeitungsgeschwindigkeit in dem Herstellungsschritt für das zweite Kühlloch 54 abnimmt, nimmt die Bearbeitungsgeschwindigkeit in dem Herstellungsschritt für das dritte Kühlloch 55 mit einer geringeren Abnahmerate ab. Aufgrund dessen kann der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55 um das zweite Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, zunehmen.So that the inside diameter of the third cooling hole 55 increases by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio, the current value and the machining speed in the manufacturing step for the third cooling hole become 55 compared to the current value and the machining speed in the manufacturing step for the second cooling hole 54 forming the first cooling passage 50a is determined. For example, in the event that the current value in the manufacturing step for the second cooling hole 54 increases, the current increases in the manufacturing step for the third cooling hole 55 with a lower rate of increase. In the event that the machining speed in the manufacturing step for the second cooling hole 54 decreases, the machining speed in the manufacturing step for the third cooling hole decreases 55 with a lower rate of decrease. Because of this, the inner diameter of the third cooling hole 55 by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio.

Zum Zeitpunkt eines Bewegens des elektrolytischen Bearbeitungswerkzeugs 101 zum Ausbilden des dritten Kühllochs 55 nimmt die elektrolytische Bearbeitungsgröße graduell zu, so dass ein während der Bearbeitung erzeugtes Wasserstoffgas zunehmen kann, und eine Ausstoßleistung von Schlamm bzw. Schlick verschlechtert werden kann. Somit nimmt vorzugsweise die Strömungsgeschwindigkeit der elektrolytischen Lösung W graduell zu.At the time of moving the electrolytic machining tool 101 for forming the third cooling hole 55 the electrolytic machining size gradually increases, so that hydrogen gas generated during machining can increase, and discharge performance of sludge can be deteriorated. Thus, preferably, the flow rate of the electrolytic solution W increases gradually.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

16 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die die Rotorschaufel als die Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt, und 17 ist ein schematisches Diagramm, das die Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen in der Schaufelhöhenrichtung darstellt. Ein Element, das dieselbe Funktion wie die in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel aufweist, wird durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt. 16 FIG. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating the rotor blade as the turbine blade according to the second embodiment, and FIG 17th Fig. 13 is a schematic diagram showing the shape of the rotor blade at different positions in the blade height direction. An element having the same function as that in the second embodiment described above is denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will not be repeated.

Wie in 16 und 17 dargestellt, umfasst eine Rotorschaufel 28A einen Schaufelteil 41A, die Plattform 42 und den Schaufelfußteil 43. In der Rotorschaufel 28A sind die Kühldurchgänge 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Die Kühldurchgänge 50 sind in Abständen in der vorderen und hinteren Richtung als die Axialrichtung Da angeordnet. Der Kühldurchgang 50 umfasst den ersten Kühldurchgang 50a und den zweiten Kühldurchgang 50b.As in 16 and 17th As shown, a rotor blade 28A includes a blade portion 41A , the platform 42 and the blade root part 43 . In the rotor blade 28A are the cooling passages 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passages 50 are at intervals in the front and rear directions as the axial direction There arranged. The cooling passage 50 includes the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b.

Der erste Kühldurchgang 50a umfasst das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser um das im Voraus eingestellte, vorbestimmte erste Erweiterungsverhältnis von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b des Schaufelteils 41A zunimmt. Der zweite Kühldurchgang 50b umfasst das dritte Kühlloch 55, das näher an der Vorderkante 41e angeordnet ist, als der erste Kühldurchgang 50a, und näher an der Vorderkante 41f angeordnet ist, wobei der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55 von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b konstant ist. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl der ersten Kühldurchgänge 50a angeordnet (sechs in 16 und 17), und zwei zweite Kühldurchgänge 50b sind insgesamt jeweils in der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f vorgesehen. Die zweiten Kühldurchgänge 50b sind an den Seiten angeordnet, die jeweils der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f des Schaufelteils 41A am Nächsten sind.The first cooling passage 50a includes the second cooling hole 54 , its inner diameter by the predetermined first expansion ratio set in advance from the front end 41a to the base end 41b of the blade part 41A increases. The second cooling passage 50b includes the third cooling hole 55 that is closer to the leading edge 41e is arranged than the first cooling passage 50a, and closer to the leading edge 41f is arranged, the inner diameter of the third cooling hole 55 from the front end 41a to the base end 41b is constant. In the third embodiment, a plurality of the first cooling passages 50a are arranged (six in 16 and 17th ), and two second cooling passages 50b are each in total in the leading edge 41e and the trailing edge 41f intended. The second cooling passages 50b are arranged on the sides, each of the leading edge 41e and the trailing edge 41f of the blade part 41A are closest.

In diesem Fall sind die ersten Kühldurchgänge 50a und die beiden zweiten Kühldurchgänge 50b entlang der Wölbungslinie C vorgesehen. Der Abstand P1 zwischen den ersten Kühldurchgängen 50a, die aneinander angrenzen, entspricht dem Abstand P2 zwischen dem ersten Kühldurchgang 50a und dem zweiten Kühldurchgang 50b, die aneinander angrenzen. Allerdings können die Abstände P1 verschieden voneinander sein, oder der Abstand P2 kann mit Bezug auf den Abstand P1 verlängert oder verkürzt sein.In this case, the first cooling passages 50a and the two second cooling passages 50b are provided along the curved line C. The distance P1 between the first cooling passages 50a that are adjacent to one another corresponds to the distance P2 between the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b that are adjacent to each other. However, the distances can P1 be different from each other, or the distance P2 can with respect to the distance P1 be extended or shortened.

In dem dritten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die zweiten Kühldurchgänge 50b jeweils näher an der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f als der erste Kühldurchgang 50a angeordnet sind, und dass jeder das Kühlloch umfasst, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b konstant ist. Allerdings ist die Konfiguration darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann der zweite Kühldurchgang 50b das Kühlloch umfassen, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b um das zweite Erweiterungsverhältnis zunimmt, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist. Das Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühldurchgangs 50b an der Vorderkante 41e und das Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühldurchgangs 50b an der Hinterkante 41f können einander entsprechen oder verschieden voneinander sein.In the third embodiment, it is assumed that the second cooling passages 50b are each closer to the leading edge 41e and the trailing edge 41f as the first cooling passage 50a, and that each includes the cooling hole, the inner diameter of which is from the front end 41a to the base end 41b is constant. However, the configuration is not limited to this. For example, the second cooling passage 50b may include the cooling hole whose inner diameter is from the front end 41a to the base end 41b increases by the second expansion ratio which is smaller than the first expansion ratio. The expansion ratio of the second cooling passage 50b at the leading edge 41e and the expansion ratio of the second cooling passage 50b at the trailing edge 41f can correspond to one another or be different from one another.

Die Konfigurationen des ersten Kühldurchgangs 50a und des zweiten Kühldurchgangs 50b entsprechen denen des zweiten Ausführungsbeispiels, so dass die Beschreibung davon nicht wiederholt wird.The configurations of the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b are the same as those of the second embodiment, so the description thereof will not be repeated.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

18 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die die Rotorschaufel als eine Turbinenschaufel gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellt, und 19 ist ein schematisches Diagramm, das die Form der Rotorschaufel an unterschiedlichen Positionen der Schaufelhöhenrichtung darstellt. Ein Element mit derselben Funktion wie der des vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels ist durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird nicht wiederholt. 18th FIG. 13 is a vertical cross-sectional view illustrating the rotor blade as a turbine blade according to a fourth embodiment, and FIG 19th Fig. 13 is a schematic diagram showing the shape of the rotor blade at different positions in the blade height direction. An element having the same function as that of the second embodiment described above is denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will not be repeated.

Wie in 18 und 19 dargestellt, umfasst eine Rotorschaufel 28B einen Schaufelteil 41B, die Plattform 42 und den Schaufelfußteil 43. In der Rotorschaufel 28B sind die Kühldurchgänge 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Die Kühldurchgänge 50 sind in Abständen in der vorderen und hinteren Richtung als die Axialrichtung Da angeordnet. Der Kühldurchgang 50 umfasst den ersten Kühldurchgang 50a und den zweiten Kühldurchgang 50b.As in 18th and 19th As shown, a rotor blade 28B includes a blade portion 41B , the platform 42 and the blade root part 43 . In the rotor blade 28B are the cooling passages 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passages 50 are at intervals in the front and rear directions as the axial direction There arranged. The cooling passage 50 includes the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b.

Der erste Kühldurchgang 50a umfasst das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b des Schaufelteils 41B um das im Voraus eingestellte, vorbestimmte erste Erweiterungsverhältnis zunimmt. Der zweite Kühldurchgang 50b umfasst das dritte Kühlloch 55, das näher an der Vorderkante 41f angeordnet ist als der erste Kühldurchgang 50a, wobei der Innendurchmesser des dritten Kühllochs 55 von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b konstant ist. Beispielsweise ist eine Vielzahl der ersten Kühldurchgänge 50a angeordnet (sechs in 18 und 19), und der eine zweite Kühldurchgang 50b ist in der Vorderkante 41f vorgesehen. Der zweite Kühldurchgang 50b ist an der Seite angeordnet, die der Vorderkante 41f des Schaufelteils 41 am Nächsten liegt. Der zweite Kühldurchgang 50b kann in der Vorderkante 41e des Schaufelteils 41 vorgesehen sein, oder kann sowohl in der Vorderkante 41e als auch der Hinterkante 41f des Schaufelteils 41 vorgesehen sein.The first cooling passage 50a includes the second cooling hole 54 , its inner diameter from the front end 41a to the base end 41b of the blade part 41B increases by the predetermined first expansion ratio set in advance. The second cooling passage 50b includes the third cooling hole 55 that is closer to the leading edge 41f is arranged as the first cooling passage 50a, the inner diameter of the third cooling hole 55 from the front end 41a to the base end 41b is constant. For example, a plurality of the first cooling passages 50a are arranged (six in 18th and 19th ), and the one second cooling passage 50b is in the leading edge 41f intended. The second cooling passage 50b is arranged on the side that is the leading edge 41f of the blade part 41 closest to you. The second cooling passage 50b may be in the leading edge 41e of the blade part 41 may be provided, or both in the leading edge 41e as well as the trailing edge 41f of the blade part 41 be provided.

In der Rotorschaufel 28B ist ein Nicht-Kühlteil 56, das den ersten Kühldurchgang 50a nicht umfasst, an einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung angeordnet. Der Nicht-Kühlteil 56 ist zwischen einem Paar der angrenzenden ersten Kühldurchgänge 50a angeordnet, die an einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung angeordnet sind. Der Nicht-Kühlteil 56 ist derart ausgebildet, dass der Schaufelteil 41B, die Plattform 42 und der Schaufelfußteil 43 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh kontinuierlich zueinander sind.In the rotor blade 28B, there is a non-cooling part 56 , which does not include the first cooling passage 50a, is arranged at a central part in the front and rear directions. The non-refrigerator part 56 is arranged between a pair of the adjoining first cooling passages 50a arranged at a central part in the front and rear directions. The non-refrigerator part 56 is designed such that the blade part 41B , the platform 42 and the blade root part 43 along the blade height direction Ie are continuous to each other.

Hinsichtlich der ersten Kühldurchgänge 50a, die näher an der Vorderkante 41e angeordnet sind als der Nicht-Kühlteil 56, entsprechen die Abstände P1 zwischen den angrenzenden ersten Kühldurchgängen 50a einander. Hinsichtlich der ersten Kühldurchgänge 50a und der zweiten Kühldurchgänge 50b, die näher an der Vorderkante 41f als der Nicht-Kühlteil 56 angeordnet sind, entspricht der Abstand P1 zwischen den angrenzenden ersten Kühldurchgängen 50a dem Abstand P2 zwischen dem ersten Kühldurchgang 50a und dem zweiten Kühldurchgang 50b, die aneinander angrenzen. Andererseits ist ein Abstand P3 zwischen den angrenzenden ersten Kühldurchgängen 50a, die an beiden Seiten über dem Nicht-Kühlteil 56 vorgesehen sind, größer als der erste Abstand P1.Regarding the first cooling passages 50a, which are closer to the leading edge 41e are arranged as the non-cooling part 56 , correspond to the distances P1 between the adjacent first cooling passages 50a to each other. Regarding the first cooling passages 50a and the second cooling passages 50b, which are closer to the leading edge 41f than the non-refrigerator part 56 are arranged, corresponds to the distance P1 between the adjacent first cooling passages 50a the distance P2 between the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b that are adjacent to each other. On the other hand, there is a distance P3 between the adjacent first cooling passages 50a, which are on both sides above the non-cooling part 56 are provided, greater than the first distance P1 .

Die Konfigurationen des ersten Kühldurchgangs 50a und des zweiten Kühldurchgangs 50b entsprechen denen des zweiten Ausführungsbeispiels, so dass die Beschreibung davon nicht wiederholt wird.The configurations of the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b are the same as those of the second embodiment, so the description of it will not be repeated.

Arbeitseffekte von AusführungsbeispielenWorking Effects of Working Examples

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Kühldurchgang 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Der Kühldurchgang 50 umfasst das erste Kühlloch 53 mit einem Ende, das sich zu dem vorderen Ende öffnet und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, und das zweite Kühlloch 54 mit einem Ende, das mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 in Verbindung steht und einen Innendurchmesser aufweist, der zu dem Basisende zunimmt. Die Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Position, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, beträgt 40% bis 60% der Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Oberfläche (Gaswegoberfläche) 43b an dem Basisende.In the turbine blade according to the first embodiment, there is the cooling passage 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passage 50 includes the first cooling hole 53 with one end that opens to the front end and has an inner diameter that is along the vane height direction Ie is constant, and the second cooling hole 54 with one end that with the other end of the first cooling hole 53 communicates and has an inner diameter that increases towards the base end. The length from one end of the first cooling hole 53 to the position where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other is 40% to 60% of the length from one end of the first cooling hole 53 to the surface (gas path surface) 43b at the base end.

Somit verläuft die Kühlluft, die dem Basisende zugeführt wird, durch das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53, um zu dem vorderen Ende ausgestoßen zu werden. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 zu dem Basisende zu, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der durch das zweite Kühlloch 54 strömenden Kühlluft graduell zunimmt, bevor die Kühlluft in das erste Kühlloch 53 strömt. Die Position, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, beträgt 40% bis 60% der Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Oberfläche 43b an dem Basisende, so dass die Geschwindigkeit der durch den Kühldurchgang 50 strömenden Kühlluft an dem Basisende abnimmt, und von der mittleren Position zu dem vorderen Ende zunimmt. Aufgrund dessen kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden. Demzufolge kann die Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, so dass eine Kühlleistung verbessert werden kann.Thus, the cooling air supplied to the base end passes through the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be ejected to the front end. At this time, the inner diameter of the second cooling hole increases 54 towards the base end so that the flow rate of the through the second cooling hole 54 flowing cooling air gradually increases before the cooling air enters the first cooling hole 53 flows. The position of the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other is 40% to 60% of the length from one end of the first cooling hole 53 to the surface 43b at the base end, so that the speed of the through the cooling passage 50 flowing cooling air decreases at the base end, and increases from the middle position to the front end. Due to this, a part from the middle position with a high heat load to the front end can be actively cooled by the cooling air. As a result, the rotor blade 28 can be efficiently cooled, so that a cooling performance can be improved.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst der Kühldurchgang 50 das basisendseitige Kühlloch 51 mit einem Ende, das sich zu dem Basisende öffnet, und den Hohlraumteil 52 mit dem Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, und mit dem anderen Ende des zweiten Kühllochs 54 und dem anderen Ende des basisendseitigen Kühllochs 51 in Verbindung steht. Somit wird die dem Basisende zugeführte Kühlluft aus dem basisendseitigen Kühlloch 51 in den Hohlraumteil 52 eingeführt und verläuft durch den Hohlraumteil 52 und das zweite Kühlloch 54, um in das erste Kühlloch 53 eingeführt zu werden, so dass die Kühlluft der Schaufel in geeigneter Weise zugeführt werden kann.In the turbine blade according to the first embodiment, the cooling passage includes 50 the cooling hole on the base end 51 with one end opening to the base end and the cavity part 52 with the inner diameter that is greater than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 and to the other end of the second cooling hole 54 and the other end of the base-end cooling hole 51 communicates. Thus, the cooling air supplied to the base end becomes from the base-end side cooling hole 51 into the cavity part 52 inserted and extends through the cavity part 52 and the second cooling hole 54 to get into the first cooling hole 53 to be introduced so that the cooling air can be supplied to the blade in a suitable manner.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Kühldurchgang 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh vorgesehen. Der Kühldurchgang 50 umfasst das basisendseitige Kühlloch 51 mit einem Ende, das sich zu dem Basisende öffnet, den Hohlraumteil 52 mit dem Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist und mit dem anderen Ende des basisendseitigen Kühllochs 51 in Verbindung steht, das erste Kühlloch 53 mit einem Ende, das sich zu dem vorderen Ende öffnet und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, und das zweite Kühlloch 54 mit einem Ende, das mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 in Verbindung steht, und dem anderen Ende, das mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung steht, wobei der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 zu dem Basisende zunimmt.In the turbine blade according to the first embodiment, there is the cooling passage 50 along the blade height direction Ie intended. The cooling passage 50 includes the cooling hole on the base end 51 with one end opening to the base end, the cavity part 52 with the inner diameter that is greater than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 and to the other end of the base-end cooling hole 51 communicates, the first cooling hole 53 with one end that opens to the front end and has an inner diameter that is along the vane height direction Ie is constant, and the second cooling hole 54 with one end that with the other end of the first cooling hole 53 communicates, and the other end that is connected to the cavity part 52 communicates, wherein the inner diameter of the second cooling hole 54 increases to the base end.

Somit wird die dem Basisende zugeführte Kühlluft in den Hohlraumteil 52 aus dem basisendseitigen Kühlloch 51 eingeführt, verläuft durch den Hohlraumteil 52 und das zweite Kühlloch 54, um in das erste Kühlloch 53 eingeführt zu werden, und wird zu dem vorderen Ende ausgestoßen. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 zu dem Basisende zu, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der durch das zweite Kühlloch 54 strömenden Kühlluft graduell zunimmt, bevor die Kühlluft in das erste Kühlloch 53 strömt. Thus, the cooling air supplied to the base end becomes in the cavity part 52 from the cooling hole on the base end 51 inserted, passes through the cavity part 52 and the second cooling hole 54 to get into the first cooling hole 53 to be inserted and is ejected to the front end. At this time, the inner diameter of the second cooling hole increases 54 towards the base end so that the flow rate of the through the second cooling hole 54 flowing cooling air gradually increases before the cooling air enters the first cooling hole 53 flows.

Die Geschwindigkeit der durch den Kühldurchgang 50 strömenden Kühlluft nimmt an dem Basisende ab, und nimmt dann an dem vorderen Ende zu. Aufgrund dessen kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden. Demzufolge kann die Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, so dass eine Kühlleistung verbessert werden kann.The speed of through the cooling passage 50 flowing cooling air decreases at the base end, and then increases at the front end. Due to this, a part from the middle position with a high heat load to the front end can be actively cooled by the cooling air. As a result, the rotor blade 28 can be efficiently cooled, so that a cooling performance can be improved.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Position, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% der Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Oberfläche 43b an dem Basisende. Aufgrund dessen kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden.In the turbine blade according to the first embodiment, the length is from one end of the first cooling hole 53 to the position where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other 40% to 60% of the length from one end of the first cooling hole 53 to the surface 43b at the base end. Due to this, a part from the middle position with a high heat load to the front end can be actively cooled by the cooling air.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist das zweite Kühlloch 54 eine konisch verlaufende Form auf, dessen Innendurchmesser zu dem Basisende kontinuierlich zunimmt. Somit weist das zweite Kühlloch 54 die konisch verlaufende Form ohne einen Höhenunterschied und dergleichen auf, so dass eine Belastungskonzentration verhindert werden kann.In the turbine blade according to the first embodiment, the second cooling hole 54 has a tapered shape whose inner diameter continuously increases towards the base end. Thus, the second cooling hole 54 the has a tapered shape without a difference in height and the like, so that stress concentration can be prevented.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Hohlraumteil 52 in der Plattform 42 vorgesehen. Aufgrund dessen kann der Hohlraumteil 52 mit dem Innendurchmesser, der größer als der des zweiten Kühllochs 54 oder des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, leicht ausgebildet werden.In the turbine blade according to the first embodiment, the cavity part is 52 in the platform 42 intended. Because of this, the cavity part 52 with the inner diameter larger than that of the second cooling hole 54 or the base end cooling hole 51 is easy to be trained.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 größer als der maximale Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54. Aufgrund dessen kann die Strömungsgeschwindigkeit der durch das basisendseitige Kühlloch 51 strömenden Kühlluft verringert werden, und die Kühlluft mit einer niedrigeren Temperatur kann von dem zweiten Kühlloch 54 dem ersten Kühlloch 53 zugeführt werden.In the turbine blade according to the first embodiment, the inner diameter of the base-end-side cooling hole is 51 larger than the maximum inner diameter of the second cooling hole 54 . Due to this, the flow rate can be reduced by the base-end-side cooling hole 51 flowing cooling air can be reduced, and the cooling air with a lower temperature can be from the second cooling hole 54 the first cooling hole 53 are fed.

In der Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs 54 größer als 100% und kleiner als 200%. Somit kann das vordere Ende der Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, indem die Strömungsgeschwindigkeit der in dem Basisende des zweiten Kühllochs 54 strömenden Kühlluft verringert wird, die Kühlluft mit einer geringeren Temperatur von dem zweiten Kühlloch dem ersten Kühlloch zugeführt wird, und die Strömungsgeschwindigkeit der in dem vorderen Ende des zweiten Kühllochs 54 strömenden Kühlluft zunimmt.In the turbine blade according to the first embodiment, the inner diameter expansion ratio of the second cooling hole is 54 greater than 100% and less than 200%. Thus, the front end of the rotor blade 28 can be efficiently cooled by the flow rate of that in the base end of the second cooling hole 54 flowing cooling air is decreased, the cooling air having a lower temperature is supplied from the second cooling hole to the first cooling hole, and the flow velocity is that in the front end of the second cooling hole 54 flowing cooling air increases.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst der Kühldurchgang 50 hinsichtlich jeder der Rotorschaufeln 28, 28A und 28B, in denen die Kühldurchgänge 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh in Abständen in der Axialrichtung Da angeordnet sind, den ersten Kühldurchgang 50a mit dem zweiten Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b um das erste Erweiterungsverhältnis zunimmt, und den zweiten Kühldurchgang 50b mit dem dritten Kühlloch 55, dessen Innendurchmesser konstant ist oder um das zweite Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b zunimmt.In the turbine blade according to the second embodiment, the cooling passage includes 50 with respect to each of the rotor blades 28 , 28A and 28B in which the cooling passages 50 along the blade height direction Ie at intervals in the axial direction There are arranged, the first cooling passage 50a with the second cooling hole 54 , its inner diameter from the front end 41a to the base end 41b increases by the first expansion ratio, and the second cooling passage 50b having the third cooling hole 55 whose inner diameter is constant or by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio from the front end 41a to the base end 41b increases.

Somit verläuft die dem Basisende 41b zugeführte Kühlluft durch den ersten Kühldurchgang 50a und den zweiten Kühldurchgang 50b und wird zu dem vorderen Ende 41a ausgestoßen. In diesem Fall umfasst der erste Kühldurchgang 50a das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser zu dem Basisende zunimmt, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der durch das zweite Kühlloch 54 strömenden Kühlluft graduell zunimmt. Aufgrund dessen kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende 41a durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden. In diesem Fall weist der zweite Kühldurchgang 50b, der näher an der Vorderkante 41e oder der Hinterkante 41f angeordnet ist als der erste Kühldurchgang 50a, den konstanten Innendurchmesser auf, oder weist den Innendurchmesser auf, der zu dem Basisende etwas zunimmt. Somit kann das erste Erweiterungsverhältnis des ersten Kühldurchgangs 50a ungeachtet der Form des zweiten Kühldurchgangs 50b eingestellt werden. Demzufolge kann die Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, so dass die Kühlleistung verbessert werden kann.Thus it runs the base end 41b cooling air supplied through the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b and becomes the front end 41a pushed out. In this case, the first cooling passage 50a includes the second cooling hole 54 whose inner diameter increases toward the base end, so that the flow velocity of the through the second cooling hole 54 flowing cooling air increases gradually. Due to this, a part can move from the middle position with a high heat load to the front end 41a actively cooled by the cooling air. In this case, the second cooling passage 50b has the closer to the leading edge 41e or the trailing edge 41f is disposed as the first cooling passage 50a, the constant inner diameter, or has the inner diameter which increases slightly toward the base end. Thus, the first expansion ratio of the first cooling passage 50a can be adjusted regardless of the shape of the second cooling passage 50b. As a result, the rotor blade 28 can be efficiently cooled, so that the cooling performance can be improved.

In der Turbinenschaufel gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist die Rotorschaufel 28 eine Form auf, bei der eine Weite eines Schaufelquerschnitts von dem mittleren Teil in der Axialrichtung Da zu der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f verringert ist, und der zweite Kühldurchgang 50b an einer Seite angeordnet ist, die der Vorderkante 41e am Nächsten liegt, oder an einer Seite, die der Hinterkante 41f am Nächsten liegt. Aufgrund dessen kann die Seite, die der Vorderkante 41e am Nächsten liegt, und die Seite, die der Hinterkante 41f am Nächsten liegt, durch die Kühlluft in geeigneter Weise gekühlt werden, ohne die Festigkeit des zweiten Kühldurchgangs 50b mit der verringerten Weite zu verringern.In the turbine blade according to the third exemplary embodiment, the rotor blade 28 has a shape in which a width of a blade cross section from the central part in the axial direction There to the leading edge 41e and the trailing edge 41f is decreased, and the second cooling passage 50b is arranged on a side that is the leading edge 41e closest to, or on a side that is the trailing edge 41f closest to you. Because of this, the side that is the leading edge 41e closest to it, and the side that is the trailing edge 41f is closest by which cooling air can be appropriately cooled without reducing the strength of the second cooling passage 50b with the reduced width.

Hinsichtlich der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten oder dem dritten Ausführungsbeispiel ist das erste Erweiterungsverhältnis das Erweiterungsverhältnis einer Innendurchmesserabmessung und liegt im Bereich von 100% bis 250%. Aufgrund dessen kann das vordere Ende der Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, indem die Strömungsgeschwindigkeit der in dem Basisende 41b des ersten Kühldurchgangs 50a strömenden Kühlluft verringert wird, die Kühlluft mit einer niedrigeren Temperatur von dem mittleren Teil dem vorderen Ende 41a zugeführt wird, und die Strömungsgeschwindigkeit der in dem vorderen Ende des ersten Kühldurchgangs 50a strömenden Kühlluft zunimmt.Regarding the turbine blade according to the second or third embodiment, the first expansion ratio is the expansion ratio of an inner diameter dimension and is in the range of 100% to 250%. Because of this, the front end of the rotor blade 28 can be efficiently cooled by reducing the flow rate in the base end 41b the cooling air flowing in the first cooling passage 50a is decreased, the cooling air having a lower temperature is decreased from the central part to the front end 41a is supplied, and the flow rate of the cooling air flowing in the front end of the first cooling passage 50a increases.

Hinsichtlich der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten oder dem dritten Ausführungsbeispiel ist das erste Erweiterungsverhältnis das Durchgangsgebiet-Erweiterungsverhältnis basierend auf der Innendurchmesserabmessung und liegt im Bereich von 100% bis 306%. Aufgrund dessen kann das vordere Ende der Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, indem die Strömungsgeschwindigkeit der in dem Basisende 41b des ersten Kühldurchgangs 50a strömenden Kühlluft verringert wird, die Kühlluft mit einer geringeren Temperatur von dem mittleren Teil dem vorderen Ende 41a zugeführt wird, und die Strömungsgeschwindigkeit der in dem vorderen Ende des ersten Kühldurchgangs 50a strömenden Kühlluft zunimmt.Regarding the turbine blade according to the second or third embodiment, the first expansion ratio is the passage area expansion ratio based on the inner diameter dimension and is in the range of 100% to 306%. Because of this, the front end of the rotor blade 28 can be efficiently cooled by reducing the flow rate in the base end 41b the cooling air flowing in the first cooling passage 50a is decreased, the cooling air having a lower temperature is decreased from the central part to the front end 41a is supplied, and the flow rate of the cooling air flowing in the front end of the first cooling passage 50a increases.

In der Turbinenschaufel gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist der Abstand P3 zwischen den ersten Kühldurchgängen 50a, die an dem mittleren Teil in der Axialrichtung Da aneinander angrenzen, größer als jeder der Abstände P1 und P2 zwischen dem anderen ersten Kühldurchgang 50a und dem zweiten Kühldurchgang 50b, die aneinander angrenzen. Aufgrund dessen kann verhindert werden, dass die Temperatur des mittleren Teils der Rotorschaufel 28B abnimmt, und die Festigkeit der Rotorschaufel 28B kann verbessert werden.In the turbine blade according to the fourth embodiment, the clearance is P3 between the first cooling passages 50a located at the central part in the axial direction There adjoin each other, larger than any of the distances P1 and P2 between the other first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b that are adjacent to each other. Due to this, the temperature of the central part of the rotor blade 28B can be prevented from decreasing, and the strength of the rotor blade 28B can be improved.

Die Turbinenschaufel gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel umfasst den Nicht-Kühlteil 56, der den ersten Kühldurchgang 50a an dem mittleren Teil in der Axialrichtung Da nicht umfasst. Aufgrund dessen strömt die Kühlluft nicht in den Nicht-Kühlteil 56, so dass verhindert werden kann, dass die Temperatur des mittleren Teils der Rotorschaufel 28B abnimmt. Eine Temperaturdifferenz zwischen dem mittleren Teil und jeder der Vorderkante 41e und der Hinterkante 41f kann also verringert werden, und es kann verhindert werden, dass die durch den ersten Kühldurchgang 50a strömende Kühlluft aufheizt. Die Festigkeit der Rotorschaufel 28B kann verbessert werden, indem der Nicht-Kühlteil 56 angeordnet wird. Demzufolge kann eine thermische Wölbung der Rotorschaufel 28B verhindert werden, und eine ausreichende Festigkeit kann sichergestellt werden.The turbine blade according to the fourth embodiment includes the non-cooling part 56 that has the first cooling passage 50a at the central part in the axial direction There does not include. Because of this, the cooling air does not flow into the non-cooling part 56 so that the temperature of the central part of the rotor blade 28B can be prevented from decreasing. A temperature difference between the central part and each of the leading edge 41e and the trailing edge 41f that is, can be reduced, and the cooling air flowing through the first cooling passage 50a can be prevented from heating up. The strength of the rotor blade 28B can be improved by removing the non-cooling part 56 is arranged. As a result, thermal buckling of the rotor blade 28B can be prevented, and sufficient strength can be ensured.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel sind das erste Kühlloch 53 mit einem Ende, das sich zu dem vorderen Ende 41a öffnet und den Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, und das zweite Kühlloch 54 mit einem Ende, das mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 in Verbindung steht und den Innendurchmesser aufweist, der zu dem Basisende 41b zunimmt, als der erste Kühldurchgang 50a angeordnet. Aufgrund dessen verläuft die dem Basisende zugeführte Kühlluft durch das zweite Kühlloch 54 und das erste Kühlloch 53, um zu dem vorderen Ende ausgestoßen zu werden. In diesem Fall nimmt der Innendurchmesser des zweiten Kühllochs 54 zu dem Basisende zu, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der durch das zweite Kühlloch 54 strömenden Kühlluft graduell zunimmt, bevor die Kühlluft in das erste Kühlloch 53 strömt. Aufgrund dessen kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden.In the turbine blade according to the second to fourth embodiments, there are the first cooling hole 53 with one end that extends to the front end 41a opens and has the inner diameter that is along the blade height direction Ie is constant, and the second cooling hole 54 with one end that with the other end of the first cooling hole 53 communicates and has the inner diameter that is toward the base end 41b increases as the first cooling passage 50a is arranged. Due to this, the cooling air supplied to the base end passes through the second cooling hole 54 and the first cooling hole 53 to be ejected to the front end. In this case, the inner diameter of the second cooling hole increases 54 towards the base end so that the flow rate of the through the second cooling hole 54 flowing cooling air gradually increases before the cooling air enters the first cooling hole 53 flows. Due to this, a part from the middle position with a high heat load to the front end can be actively cooled by the cooling air.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Position, an der das erste Kühlloch 53 und das zweite Kühlloch 54 miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% der Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Gaswegoberfläche an dem Basisende 41b. Aufgrund dessen nimmt die Geschwindigkeit der durch den Kühldurchgang 50 strömenden Kühlluft an dem Basisende ab, und nimmt von der mittleren Position zu dem vorderen Ende zu. Demgemäß kann ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden.In the turbine blade according to the second to fourth embodiments, the length is from one end of the first cooling hole 53 to the position where the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 communicate with each other 40% to 60% of the length from one end of the first cooling hole 53 to the gas path surface at the base end 41b . Because of this, the speed of the cooling passage decreases 50 flowing cooling air decreases at the base end, and increases from the middle position to the front end. Accordingly, a part from the middle position with a high heat load to the front end can be actively cooled by the cooling air.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel weist das zweite Kühlloch 54 eine konisch verlaufende Form auf, in der der Innendurchmesser zu dem Basisende 41b kontinuierlich zunimmt. Aufgrund dessen weist das zweite Kühlloch 54 die konisch verlaufende Form ohne einen Höhenunterschied und dergleichen auf, so dass eine Belastungskonzentration verhindert werden kann.In the turbine blade according to the second to fourth embodiments, the second cooling hole has 54 has a tapered shape in which the inner diameter is toward the base end 41b increases continuously. Because of this, the second cooling hole 54 has the tapered shape without a difference in height and the like, so that stress concentration can be prevented.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel umfasst der Kühldurchgang 50 das basisendseitige Kühlloch 51 mit einem Ende, das sich zu dem Basisende 41b öffnet, und den Hohlraumteil 52 mit dem Innendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, und mit dem anderen Ende des ersten Kühldurchgangs 50a oder dem anderen Ende des zweiten Kühldurchgangs 50b und mit dem anderen Ende des basisendseitigen Kühllochs 51 in Verbindung steht. Aufgrund dessen wird die dem Basisende 41b zugeführte Kühlluft in den Hohlraumteil 52 von dem basisendseitigen Kühlloch 51 eingeführt, und in den ersten Kühldurchgang 50a und den zweiten Kühldurchgang 50b von dem Hohlraumteil 52 eingeführt. Demgemäß kann die Kühlluft den Schaufelteilen 41, 41A und 41B in geeigneter Weise zugeführt werden.In the turbine blade according to the second to fourth embodiments, the cooling passage includes 50 the cooling hole on the base end 51 with one end that extends to the base end 41b opens, and the cavity part 52 with the inner diameter that is greater than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 and the other end of the first cooling passage 50a or the other end of the second cooling passage 50b and the other end of the base-end-side cooling hole 51 communicates. Because of this, it becomes the base end 41b supplied cooling air into the cavity part 52 from the base end cooling hole 51 and into the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b from the cavity part 52 introduced. Accordingly, the cooling air can divide the blade 41 , 41A and 41B be supplied in a suitable manner.

In der Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel ist der Hohlraumteil 52 in der Plattform 42 vorgesehen. Aufgrund dessen ist es möglich, den Hohlraumteil 52, dessen Innendurchmesser größer als der des ersten Kühldurchgangs 50a ist, den zweiten Kühldurchgang 50b, das zweite Kühlloch 54 und das basisendseitige Kühlloch 51 leicht auszubilden.In the turbine blade according to the second to fourth embodiments, the cavity part is 52 in the platform 42 intended. Because of this, it is possible to use the cavity part 52 whose inner diameter is larger than that of the first cooling passage 50a, the second cooling passage 50b, the second cooling hole 54 and the base end cooling hole 51 easy to train.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst den Schritt zum Ausbilden des ersten Kühllochs 53, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Rotorschaufel 28 konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung, und den Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem ersten Kühlloch 53 geändert wird.The manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment includes the step of forming the first cooling hole 53 , its inner diameter along the blade height direction Ie from the front end to the base end of the rotor blade 28 is constant by electrolytic working and the step of forming the second cooling hole 54 whose inner diameter increases along the blade height direction by electrolytic machining while at least one of the current value and / or the machining speed of the first cooling hole 53 will be changed.

Somit ist es möglich, das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, leicht auszubilden, und die Rotorschaufel 28 mit hoher Kühlleistung effizient herzustellen, indem eine elektrolytische Bearbeitung durchgeführt wird, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem ersten Kühlloch 53 geändert wird.Thus it is possible to use the second cooling hole 54 , the inside diameter of which is along the Blade height direction increases, easy to form, and the rotor blade 28 with high cooling performance efficiently by performing electrolytic machining while at least one of the current value and the machining speed of the first cooling hole 53 will be changed.

Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst den Schritt zum Ausbilden des basisendseitigen Kühllochs 51, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem Basisende konstant gehalten werden, und den Schritt zum Ausbilden des Hohlraumteils 52, dessen Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs 51 ist, durch elektrolytische Bearbeitung, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf die im Voraus eingestellte minimale Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert wird, oder die Bearbeitung an dem Endteil des basisendseitigen Kühllochs 51 gestoppt wird, und das zweite Kühlloch 54 wird befähigt, mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung zu stehen.The manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment includes the step of forming the base-end-side cooling hole 51 , its inner diameter along the blade height direction Ie is constant, by electrolytic working while keeping the current value and the working speed from the base end constant, and the step of forming the cavity part 52 , the inner diameter of which is larger than the inner diameter of the base-end cooling hole 51 is, by electrolytic machining while the machining speed is reduced to the minimum machining speed set in advance, or machining at the end part of the base-end-side cooling hole 51 is stopped, and the second cooling hole 54 will be able to work with the cavity part 52 to be connected.

Somit werden zunächst das basisendseitige Kühlloch 51 und der Hohlraumteil 52 durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, und das zweite Kühlloch 54 wird danach befähigt, mit dem Hohlraumteil 52 in Verbindung zu stehen. Demgemäß wird das zweite Kühlloch 54 befähigt, mit dem Hohlraumteil 52, der einen großen Innendurchmesser aufweist, in Verbindung zu stehen, so dass der Kühldurchgang 50 in geeigneter Weise ausgebildet werden kann, sogar falls ein Bearbeitungsfehler zum Zeitpunkt einer elektrolytischen Bearbeitung des zweiten Kühllochs 54 auftritt.Thus, the base end-side cooling hole are first 51 and the cavity part 52 formed by electrolytic machining, and the second cooling hole 54 is then able to work with the cavity part 52 to be connected. Accordingly, the second cooling hole becomes 54 able to work with the cavity part 52 , which has a large inner diameter, to communicate so that the cooling passage 50 can be appropriately formed even if a machining failure at the time of electrolytic machining of the second cooling hole 54 occurs.

In dem Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird, nachdem das zweite Basiskühlloch, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet wurde, während der Stromwert und die Bearbeitungsgeschwindigkeit in dem Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs 54 durch elektrolytische Bearbeitung konstant gehalten werden. Somit wird das zweite Basiskühlloch mit dem konstanten Innendurchmesser zum Zeitpunkt der ersten elektrolytischen Bearbeitung ausgebildet, und das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser zunimmt, wird zum Zeitpunkt der zweiten elektrolytischen Bearbeitung ausgebildet, so dass unter Verwendung von unterschiedlichen Elektroden zum Zeitpunkt der ersten elektrolytischen Bearbeitung und zum Zeitpunkt der zweiten elektrolytischen Bearbeitung das Energieerzeugungsgebiet der Elektrode vergrößert werden kann, und die elektrolytische Bearbeitung in geeigneter Weise durchgeführt werden kann.In the manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment, the second cooling hole is 54 , its inner diameter along the blade height direction Ie increases, formed by electrolytic machining while changing at least one of the current value and / or the machining speed, after the second base cooling hole, its inner diameter along the blade height direction Ie is constant, has been formed by electrolytic machining, while the current value and the machining speed in the step of forming the second cooling hole 54 be kept constant by electrolytic machining. Thus, the second base cooling hole with the constant inner diameter is formed at the time of the first electrolytic machining, and the second cooling hole 54 whose inner diameter increases is formed at the time of the second electrolytic machining, so that by using different electrodes at the time of the first electrolytic machining and at the time of the second electrolytic machining, the power generation area of the electrode can be enlarged, and the electrolytic machining can be performed appropriately can be.

In dem Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird in dem Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs 54 durch elektrolytische Bearbeitung das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, während der Stromwert auf einem vorbestimmten Wert oder einem größeren (maximaler Wert) konstant gehalten wird, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird. Somit kann eine vorbestimmte elektrolytische Bearbeitung sichergestellt werden, indem der Stromwert auf dem vorbestimmten Wert oder einem größeren konstant gehalten wird, und das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser zunimmt, kann in geeigneter Weise ausgebildet werden, indem die Elektrode bewegt wird, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird.In the manufacturing method for a turbine blade according to the first embodiment, in the step of forming the second cooling hole 54 the second cooling hole by electrolytic machining 54 , its inner diameter along the blade height direction Ie increases is formed by electrolytic machining while the current value is kept constant at a predetermined value or greater (maximum value), and the machining speed is changed. Thus, predetermined electrolytic processing can be ensured by keeping the current value constant at the predetermined value or greater, and the second cooling hole 54 whose inner diameter increases can be appropriately formed by moving the electrode while changing the machining speed.

Als das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel umfasst das Herstellungsverfahren für jede der Rotorschaufeln 28, 28A und 28B, bei dem die Kühldurchgänge 50 entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh in Abständen in der Axialrichtung Da angeordnet sind, den Schritt zum Ausbilden des ersten Kühldurchgangs 50a, dessen Innendurchmesser um das erste Erweiterungsverhältnis entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b der Rotorschaufel 28, 28A oder 28B eingestellt wird, und den Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühldurchgangs 50b, dessen Innendurchmesser konstant ist oder um das zweite Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung, während mindestens der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende 41a zu dem Basisende 41b der Rotorschaufel 28, 28A oder 28B eingestellt wird. Aufgrund dessen ist es möglich, den ersten Kühldurchgang 50a, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh zunimmt, und den zweiten Kühldurchgang 50b, dessen Innendurchmesser konstant ist, oder entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh etwas zunimmt, leicht auszubilden, und die Rotorschaufel 28 mit hoher Kühlleistung effizient herzustellen.As the manufacturing method for a turbine blade according to the second to fourth embodiments, includes the manufacturing method for each of the rotor blades 28 , 28A and 28B in which the cooling passages 50 along the blade height direction Ie at intervals in the axial direction There are arranged, the step of forming the first cooling passage 50a, the inner diameter of which by the first expansion ratio along the blade height direction Ie increases, by electrolytic machining, while at least one of the current value and / or the machining speed from the front end 41a to the base end 41b the rotor blade 28 , 28A, or 28B, and the step of forming the second cooling passage 50b whose inner diameter is constant or by the second expansion ratio smaller than the first expansion ratio along the vane height direction Ie increases, by electrolytic machining, while at least one of the current value and / or the machining speed from the front end 41a to the base end 41b the rotor blade 28 , 28A or 28B is set. Because of this, it is possible to use the first cooling passage 50a, its inner diameter along the blade height direction Ie increases, and the second cooling passage 50b, the inner diameter of which is constant, or along the blade height direction Ie slightly increasing, easy to train, and the rotor blade 28 to produce efficiently with high cooling capacity.

Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel umfasst der erste Kühldurchgang 50a das erste Kühlloch 53 mit einem Ende, das sich zu dem vorderen Ende 41a öffnet und den Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung Dh konstant ist, und das zweite Kühlloch 54 mit einem Ende, das mit dem anderen Ende des ersten Kühllochs 53 ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht und den Innendurchmesser aufweist, der zu dem Basisende 41b zunimmt. Die Länge von einem Ende an dem vorderen Ende 41a der Rotorschaufel 28, 28A oder 28B des ersten Kühllochs 53 zu der Position des ersten Kühllochs 53 und des zweiten Kühllochs 54 beträgt 40% bis 60% der Länge von einem Ende des ersten Kühllochs 53 zu der Gaswegoberfläche an dem Basisende 41b der Rotorschaufel 28, 28A oder 28B. Aufgrund dessen ist es möglich, den ersten Kühldurchgang 50a, der einen Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv kühlen kann, mit hoher Genauigkeit auszubilden.Regarding the manufacturing method for a turbine blade according to the second to fourth exemplary embodiments, the first includes Cooling passage 50a, the first cooling hole 53 with one end that extends to the front end 41a opens and has the inner diameter that is along the blade height direction Ie is constant, and the second cooling hole 54 with one end that with the other end of the first cooling hole 53 communicates without a difference in height and has the inner diameter that corresponds to the base end 41b increases. The length from one end to the front end 41a the rotor blade 28 , 28A or 28B of the first cooling hole 53 to the position of the first cooling hole 53 and the second cooling hole 54 is 40% to 60% of the length from one end of the first cooling hole 53 to the gas path surface at the base end 41b the rotor blade 28 , 28A or 28B. Due to this, it is possible to form the first cooling passage 50a that can actively cool a part from the central position with a high heat load to the front end by the cooling air with high accuracy.

In dem Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel ist der Stromwert zum Zeitpunkt eines Ausbildens des zweiten Kühllochs 54 durch elektrolytische Bearbeitung auf dem vorbestimmten Wert oder einem größeren (beispielsweise ein maximaler Wert) konstant, und das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, wird durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird. Aufgrund dessen kann eine vorbestimmte elektrolytische Bearbeitungsgröße sichergestellt werden, indem der Stromwert auf dem vorbestimmten Wert oder einem größeren konstant gehalten wird, und das zweite Kühlloch 54, dessen Innendurchmesser zunimmt, kann in geeigneter Weise ausgebildet werden, indem die Elektrode bewegt wird, während sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit ändert.In the manufacturing method for a turbine blade according to the second to fourth embodiments, the current value is at the time of forming the second cooling hole 54 constant to the predetermined value or greater (e.g., a maximum value) by electrolytic machining, and the second cooling hole 54 whose inner diameter increases along the blade height direction is formed by electrolytic machining while the machining speed is changed. Due to this, a predetermined amount of electrolytic machining can be ensured by keeping the current value constant at the predetermined value or greater, and the second cooling hole 54 whose inner diameter increases can be suitably formed by moving the electrode while the machining speed changes.

Die Gasturbine gemäß dem zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel umfasst den Verdichter 11, die Brennkammer 12, die die durch den Verdichter 11 komprimierte Luft mit dem Brennstoff mischt und das Gemisch verbrennt, und die Turbine 13, die die Rotorschaufel 28 als die Turbinenschaufel umfasst und eine Rotationsenergie unter Verwendung eines durch die Brennkammer 12 erzeugten Verbrennungsgases FG verwendet. Aufgrund dessen kann in den Rotorschaufeln 28, 28A und 28B ein Teil von der mittleren Position mit einer hohen Wärmelast zu dem vorderen Ende durch die Kühlluft aktiv gekühlt werden. Demzufolge kann die Rotorschaufel 28 effizient gekühlt werden, so dass eine Kühlleistung verbessert werden kann.The gas turbine according to the second to fourth exemplary embodiments includes the compressor 11 , the combustion chamber 12th that the through the compressor 11 compressed air mixes with the fuel and the mixture burns, and the turbine 13th who have favourited the rotor blade 28 as the turbine blade and a rotational energy using one through the combustor 12th generated combustion gas FG is used. Because of this, in the rotor blades 28 , 28A and 28B, a part from the middle position with a high heat load to the front end are actively cooled by the cooling air. As a result, the rotor blade 28 can be efficiently cooled, so that a cooling performance can be improved.

Die Position, die Anzahl, die Größe und dergleichen des ersten Kühldurchgangs 50a und des zweiten Kühldurchgangs 50b, die vorstehend in den Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, sind darauf nicht beschränkt, und können in Abhängigkeit von der Form, der Größe und einer Anwendungsumgebung der Rotorschaufeln 28, 28A und 28B in geeigneter Weise eingestellt werden.The position, number, size, and the like of the first cooling passage 50a and the second cooling passage 50b described above in the embodiments are not limited thereto, and may vary depending on the shape, size and an environment of use of the rotor blades 28 , 28A and 28B can be appropriately set.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Turbinenschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Rotorschaufel 28 angewendet, aber kann auch auf die Leitschaufel 27 angewendet werden.In the exemplary embodiments described above, the turbine blade according to the present invention is placed on the rotor blade 28 applied, but can also be applied to the guide vane 27 be applied.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

10:10:
GasturbineGas turbine
11:11:
Verdichtercompressor
12:12:
BrennkammerCombustion chamber
13:13:
Turbineturbine
27:27:
Leitschaufelvane
28:28:
Rotorschaufel (Turbinenschaufel)Rotor blade (turbine blade)
32:32:
Rotorrotor
41, 41A, 41B:41, 41A, 41B:
SchaufelteilBlade part
41a:41a:
Vorderes EndeFront end
41b:41b:
BasisendeBase end
41c:41c:
Negative DruckoberflächeNegative printing surface
41d:41d:
Positive DruckoberflächePositive printing surface
41e:41e:
VorderkanteLeading edge
41f:41f:
HinterkanteTrailing edge
42:42:
Plattformplatform
42a, 42b:42a, 42b:
Oberflächesurface
43:43:
SchaufelfußteilBlade root part
43a:43a:
BasisendeBase end
50:50:
KühldurchgangCooling passage
51:51:
Kühlloch an BasisendseiteCooling hole on the base end side
52:52:
HohlraumteilCavity part
53:53:
Erstes KühllochFirst cooling hole
54:54:
Zweites KühllochSecond cooling hole
55:55:
Drittes KühllochThird cooling hole
56:56:
Nicht-KühlteilNon-refrigerator compartment
100:100:
Elektrolytische BearbeitungsvorrichtungElectrolytic processing device
101, 101A, 101B:101, 101A, 101B:
Elektrolytisches BearbeitungswerkzeugElectrolytic machining tool
102:102:
BewegungsmechanismusMovement mechanism
103:103:
FührungsteilLeadership part
110, 120, 130:110, 120, 130:
WerkzeughauptkörperMain tool body
111, 121, 131:111, 121, 131:
Elektrodeelectrode
112, 122, 132:112, 122, 132:
IsolationsschichtInsulation layer
123, 133:123, 133:
Nicht-IsolationsteilNon-isolation part
Da:There:
AxialrichtungAxial direction
Dc:Dc:
UmfangsrichtungCircumferential direction
Dh:Ie:
SchaufelhöhenrichtungBlade height direction
P1, P2, P3:P1, P2, P3:
Abstanddistance

Claims (25)

Eine Turbinenschaufel mit einem Kühldurchgang, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung vorgesehen ist, wobei der Kühldurchgang umfasst: ein erstes Kühlloch, das ein Ende umfasst, das sich zu einem vorderen Ende öffnet, und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist, und ein zweites Kühlloch, das ein Ende umfasst, das mit einem anderen Ende des ersten Kühllochs ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, und einen Innendurchmesser aufweist, der zu einem Basisende zunimmt, und eine Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende beträgt.A turbine blade having a cooling passage provided along a blade height direction, the cooling passage comprising: a first cooling hole that includes an end that opens to a front end and has an inner diameter that is constant along the vane height direction, and a second cooling hole that has an end that communicates with another end of the first cooling hole without a difference in height, and has an inner diameter that increases toward a base end, and a length from the one end of the first cooling hole to a position, at which the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other is 40% to 60% of a length from the one end of the first cooling hole to a gas path surface at the base end. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 1, wobei der Kühldurchgang umfasst: ein basisendseitiges Kühlloch, das ein Ende umfasst, das sich zu dem Basisende öffnet, und einen Hohlraumteil, der einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs, und mit einem anderen Ende des zweiten Kühllochs und einem anderen Ende des basisendseitigen Kühllochs in Verbindung steht.The turbine blade after Claim 1 wherein the cooling passage comprises: a base-end-side cooling hole including one end that opens to the base end, and a cavity part having an inner diameter larger than an inner diameter of the base-end-side cooling hole and with another end of the second cooling hole and communicates with another end of the base-end side cooling hole. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Kühlloch eine konisch verlaufende Form aufweist, bei der der Innendurchmesser zu dem Basisende kontinuierlich zunimmt.The turbine blade after Claim 1 or 2 wherein the second cooling hole has a tapered shape in which the inner diameter continuously increases toward the base end. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 2, wobei die Turbinenschaufel einen Schaufelteil, eine Plattform und einen Schaufelfußteil umfasst, und der Hohlraumteil in der Plattform vorgesehen ist.The turbine blade after Claim 2 wherein the turbine blade comprises a blade part, a platform and a blade root part, and the cavity part is provided in the platform. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 2 oder 4, wobei der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs größer ist als ein maximaler Innendurchmesser des zweiten Kühllochs.The turbine blade after Claim 2 or 4th , wherein the inner diameter of the base-end-side cooling hole is larger than a maximum inner diameter of the second cooling hole. Die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Innendurchmesser-Erweiterungsverhältnis des zweiten Kühllochs größer als 100% und kleiner als 200% ist.The turbine blade after one of the Claims 1 until 5 wherein an inner diameter expansion ratio of the second cooling hole is larger than 100% and smaller than 200%. Eine Turbinenschaufel mit einer Vielzahl von Kühldurchgängen, die entlang einer Schaufelhöhenrichtung vorgesehen sind und in Abständen in einer vorderen und hinteren Richtung der Schaufel angeordnet sind, wobei der Kühldurchgang umfasst: einen ersten Kühldurchgang, der ein Kühlloch mit einem Innendurchmesser umfasst, der mit einem ersten Erweiterungsverhältnis von einem vorderen Ende zu einem Basisende zunimmt, und einen zweiten Kühldurchgang, der ein Kühlloch mit einem Innendurchmesser umfasst, der konstant ist oder mit einem zweiten Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, von dem vorderen Ende zu dem Basisende zunimmt.A turbine blade having a plurality of cooling passages provided along a blade height direction and spaced apart in a front and rear direction of the blade, the cooling passage comprising: a first cooling passage including a cooling hole having an inner diameter that increases at a first expansion ratio from a front end to a base end, and a second cooling passage including a cooling hole having an inner diameter that is constant or increases with a second expansion ratio that is smaller than the first expansion ratio from the front end to the base end. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 7, wobei die Turbinenschaufel eine Form aufweist, bei der eine Weite eines Schaufelquerschnitts von einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung zu einer Vorderkante und einer Hinterkante verringert ist, und der zweite Kühldurchgang auf einer Seite angeordnet ist, die der Vorderkante oder der Hinterkante am Nächsten liegt.The turbine blade after Claim 7 wherein the turbine blade has a shape in which a width of a blade cross section is reduced from a central part in the front and rear directions to a leading edge and a trailing edge, and the second cooling passage is arranged on a side that is the leading edge or the trailing edge Nearest lies. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Erweiterungsverhältnis ein Erweiterungsverhältnis einer Innendurchmesserabmessung ist und im Bereich von 100% bis 250% liegt.The turbine blade after Claim 7 or 8th wherein the first expansion ratio is an expansion ratio of an inner diameter dimension and is in the range of 100% to 250%. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Erweiterungsverhältnis ein Durchgangsbereich-Erweiterungsverhältnis basierend auf einer Innendurchmesserabmessung ist und im Bereich von 100% bis 306% liegt.The turbine blade after Claim 7 or 8th wherein the first expansion ratio is a passage area expansion ratio based on an inside diameter dimension and is in the range of 100% to 306%. Die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei ein Abstand zwischen den ersten Kühldurchgängen, die in einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung der Schaufel aneinander angrenzen, größer ist als ein Abstand zwischen den anderen Kühldurchgängen, die aneinander angrenzen.The turbine blade after one of the Claims 7 until 10 wherein a distance between the first cooling passages that are adjacent to each other in a central part in the front and rear directions of the blade is larger than a distance between the other cooling passages that are adjacent to each other. Die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 7 bis 11, mit einem nicht kühlenden Teil, der den Kühldurchgang an einem mittleren Teil in der vorderen und hinteren Richtung nicht umfasst.The turbine blade after one of the Claims 7 until 11 , having a non-cooling part that does not include the cooling passage at a central part in the front and rear directions. Die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei der erste Kühldurchgang umfasst: ein erstes Kühlloch, das ein Ende umfasst, das zu einem vorderen Ende geöffnet ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung konstant ist, und ein zweites Kühlloch, das ein Ende umfasst, das mit einem anderen Ende des ersten Kühllochs in Verbindung steht, und das einen Innendurchmesser aufweist, der zu einem Basisende zunimmt.The turbine blade after one of the Claims 7 until 12th wherein the first cooling passage comprises: a first cooling hole that includes one end that is opened to a front end and has an inner diameter that is constant along a blade height direction, and a second cooling hole that includes one end that is connected to another End of the first cooling hole communicates, and which has an inner diameter that increases towards a base end. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 13, wobei eine Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge von einem Ende des ersten Kühllochs bis zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende beträgt.The turbine blade after Claim 13 , wherein a length from the one end of the first cooling hole to a position where the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other, 40% to 60% of a length from one end of the first cooling hole to a gas path surface at the base end amounts to. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 13 oder 14, wobei das zweite Kühlloch eine konisch verlaufende Form aufweist, bei der der Innendurchmesser zu dem Basisende kontinuierlich zunimmt.The turbine blade after Claim 13 or 14th wherein the second cooling hole has a tapered shape in which the inner diameter continuously increases toward the base end. Die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei der Kühldurchgang umfasst: ein basisendseitiges Kühlloch, das ein Ende umfasst, das sich zu dem Basisende öffnet, und einen Hohlraumteil, der einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs, und der mit einem anderen Ende des ersten Kühldurchgangs oder einem anderen Ende des zweiten Kühldurchgangs und dem anderen Ende des basisendseitigen Kühllochs in Verbindung steht.The turbine blade after one of the Claims 7 until 15th wherein the cooling passage comprises: a base-end-side cooling hole that includes one end that opens to the base end and a cavity part that has an inner diameter larger than an inner diameter of the base-end-side cooling hole and that with another end of the first cooling passage or another end of the second cooling passage and the other end of the base-end side cooling hole. Die Turbinenschaufel nach Anspruch 16, aufweisend: einen Schaufelteil, eine Plattform, und einen Schaufelfußteil, wobei der Hohlraumteil in der Plattform vorgesehen ist.The turbine blade after Claim 16 , comprising: a blade part, a platform, and a blade root part, the cavity part being provided in the platform. Ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel, das die Schritte aufweist: Ausbilden eines ersten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung, wobei das erste Kühlloch einen Innendurchmesser aufweist, der entlang einer Schaufelhöhenrichtung von einem vorderen Ende zu einem Basisende der Turbinenschaufel konstant ist, und Ausbilden eines zweiten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird, so dass das zweite Kühlloch mit dem ersten Kühlloch ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, wobei das zweite Kühlloch einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, wobei eine Länge von einem Ende des ersten Kühllochs an einem vorderen Ende der Turbinenschaufel zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge von einem Ende des ersten Kühllochs zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende der Turbinenschaufel beträgt.A manufacturing method for a turbine blade comprising the steps of: Forming a first cooling hole by electrolytic machining, the first cooling hole having an inner diameter that is constant along a blade height direction from a front end to a base end of the turbine blade, and Forming a second cooling hole by electrolytic machining while changing a current value and / or a machining speed so that the second cooling hole communicates with the first cooling hole without a difference in height, the second cooling hole having an inner diameter that increases along the blade height direction, wherein a length from one end of the first cooling hole at a front end of the turbine blade to a position where the first cooling hole and the second cooling hole communicate with each other, 40% to 60% of a length from one end of the first cooling hole to a gas path surface at the The base end of the turbine blade is. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel nach Anspruch 18, das ferner die Schritte aufweist: Ausbilden eines basisendseitigen Kühllochs mit einem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist, durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem Basisende aus konstant gehalten werden, und Ausbilden eines Hohlraumteils durch elektrolytische Bearbeitung, während die Bearbeitungsgeschwindigkeit verringert oder die Bearbeitung an einem Endteil des basisendseitigen Kühllochs gestoppt wird, wobei der Hohlraumteil einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser des basisendseitigen Kühllochs und mit einem anderen Ende des zweiten Kühllochs und einem anderen Ende der basisendseitigen Kühllochseite in Verbindung steht.The manufacturing process for a turbine blade according to Claim 18 , further comprising the steps of: forming a base-end-side cooling hole with an inner diameter that is constant along the blade height direction by electrolytic machining while keeping a current value and a machining speed constant from the base end, and forming a cavity part by electrolytic machining while the Machining speed is reduced or machining is stopped at an end part of the base-end cooling hole, the cavity part having an inner diameter larger than the inner diameter of the base-end cooling hole and communicating with another end of the second cooling hole and another end of the base-end cooling hole side. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel nach Anspruch 18 oder 19, wobei der Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung die Schritte umfasst: Ausbilden eines zweiten Basiskühllochs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant gehalten werden, wobei das zweite Basiskühlloch einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist, und Ausbilden des zweiten Kühllochs mit einem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung, während der Stromwert und/oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird.The manufacturing process for a turbine blade according to Claim 18 or 19th wherein the step of forming the second cooling hole by electrolytic machining comprises the steps of: forming a second base cooling hole by electrolytic machining while keeping a current value and a machining speed constant, the second base cooling hole having an inner diameter that is constant along the blade height direction, and Forming the second cooling hole with an inner diameter increasing along the blade height direction by electrolytic machining while changing the current value and / or the machining speed. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Schritt zum Ausbilden des zweiten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung ein Ausbilden des zweiten Kühllochs mit dem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, durch Konstanthalten des Stromwertes auf einem vorbestimmten Wert oder höher und ein Ändern der Bearbeitungsgeschwindigkeit umfasst.The manufacturing method for a turbine blade according to one of the Claims 18 until 20th wherein the step of forming the second cooling hole by electrolytic machining comprises forming the second cooling hole with the inner diameter increasing along the blade height direction by keeping the current value constant at a predetermined value or higher and changing the machining speed. Ein Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel mit einer Vielzahl von Kühldurchgängen entlang einer Schaufelhöhenrichtung, die in Abständen in einer vorderen und hinteren Richtung einer Schaufel angeordnet sind, wobei das Herstellungsverfahren die Schritte aufweist: Ausbilden eines ersten Kühldurchgangs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von einem vorderen Ende zu einem Basisende der Turbinenschaufel eingestellt wird, wobei der erste Kühldurchgang einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung um ein erstes Erweiterungsverhältnis zunimmt, und Ausbilden eines zweiten Kühldurchgangs durch elektrolytische Bearbeitung, während ein Stromwert und/oder eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von dem vorderen Ende zu dem Basisende der Turbinenschaufel eingestellt wird, wobei der zweite Kühldurchgang einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist oder um ein zweites Erweiterungsverhältnis, das kleiner als das erste Erweiterungsverhältnis ist, zunimmt.A manufacturing method for a turbine blade having a plurality of cooling passages along a blade height direction which are arranged at intervals in a front and rear direction of a blade, the manufacturing method comprising the steps of: forming a first cooling passage by electrolytic machining while a current value and / or a machining speed is adjusted from a front end to a base end of the turbine blade, wherein the first cooling passage has an inner diameter that increases along the blade height direction by a first expansion ratio, and forming a second cooling passage by electrolytic machining while a current value and / or a machining speed is adjusted from the front end to the base end of the turbine blade, wherein the second cooling passage has an inner diameter that is constant along the blade height direction or increases by a second expansion ratio that is smaller than the first expansion ratio. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel nach Anspruch 22, wobei der erste Kühldurchgang umfasst: ein erstes Kühlloch, das ein Ende umfasst, das zu einem vorderen Ende geöffnet ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der entlang der Schaufelhöhenrichtung konstant ist, und ein zweites Kühlloch, das ein Ende umfasst, das mit einem anderen Ende des ersten Kühllochs ohne einen Höhenunterschied in Verbindung steht, und einen Innendurchmesser aufweist, der zu dem Basisende zunimmt, und eine Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs an dem vorderen Ende der Turbinenschaufel zu einer Position, an der das erste Kühlloch und das zweite Kühlloch miteinander in Verbindung stehen, 40% bis 60% einer Länge von dem einen Ende des ersten Kühllochs zu einer Gaswegoberfläche an dem Basisende der Turbinenschaufel beträgt.The manufacturing process for a turbine blade according to Claim 22 wherein the first cooling passage includes: a first cooling hole that includes one end that is opened to a front end and has an inner diameter that is constant along the blade height direction, and a second cooling hole that includes one end that is connected to another End of the first cooling hole communicates without a difference in height and has an inner diameter increasing toward the base end and a length from the one end of the first cooling hole at the front end of the turbine blade to a position where the first cooling hole and the second Cooling hole communicating with each other is 40% to 60% of a length from the one end of the first cooling hole to a gas path surface at the base end of the turbine blade. Das Herstellungsverfahren für eine Turbinenschaufel nach Anspruch 23, wobei zum Zeitpunkt des Ausbildens des zweiten Kühllochs durch elektrolytische Bearbeitung das zweite Kühlloch mit dem Innendurchmesser, der entlang der Schaufelhöhenrichtung zunimmt, durch elektrolytische Bearbeitung ausgebildet wird, während ein Stromwert konstant auf einem vorbestimmten Wert oder höher gehalten wird und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit geändert wird.The manufacturing process for a turbine blade according to Claim 23 wherein, at the time of forming the second cooling hole by electrolytic machining, the second cooling hole having the inner diameter increasing along the blade height direction is formed by electrolytic machining while keeping a current value constant at a predetermined value or higher and changing a machining speed. Eine Gasturbine, aufweisend: einen Verdichter, der konfiguriert ist, um Luft zu verdichten, eine Brennkammer, die konfiguriert ist, um von dem Verdichter verdichtete Luft mit Brennstoff zu mischen und ein resultierendes Gemisch zu verbrennen, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um unter Verwendung eines von der Brennkammer erzeugten Verbrennungsgases eine Rotationsenergie zu erhalten, wobei die Turbine die Turbinenschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 17 umfasst.A gas turbine comprising: a compressor configured to compress air, a combustor configured to mix air compressed by the compressor with fuel and burn a resulting mixture, and a turbine configured to using a combustion gas generated by the combustion chamber to obtain a rotational energy, the turbine having the turbine blade according to one of the Claims 1 until 17th includes.
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